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藻類の水熱液化による栄養素循環利用型高効率バイオディーゼル合成法とシステム設計

研究課題

研究課題/領域番号 26289302
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関東京農工大学

研究代表者

伏見 千尋  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50451886)

研究分担者 寺田 昭彦  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30434327)
研究協力者 HARPER Willie  Air Force Institute of Technology, Associate Professor
柿村 麻依  元 東京農工大学, 大学院工学府
梅田 章仁  元 東京農工大学, 大学院工学府
富田 遼  元 東京農工大学, 大学院工学府
橘 智恵美  東京農工大学, 大学院工学府
宇佐美 諒  東京農工大学, 大学院工学府
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2014年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードバイオマス / バイオディーゼル / 藻類 / 水熱液化 / 栄養素
研究成果の概要

水熱液化油分からのBDF生産費用を200 円/L程度にするために、培養槽を現状の2500 万円から500万円/ha以下へ削減、培養と脱水工程で現状の1/10以下への電力削減、栄養素の90%の回収と培養槽で再利用、の必要性を示した。溶媒抽出工程に蒸気再圧縮法を導入し、省エネルギー量とコストを試算した。活性炭で水熱液化での藻類から水相からのN分収率が向上した。活性汚泥法により固体から生物学的なリン除去が長時間できた。水熱液化での油分は、BDF収率が通常の溶媒抽出法での油分を大きく上回り、これがBDF生産に有効であることを示した。抽出後に生成する固体残渣の処理のため、藻類残渣の酸化反応性を解明した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Enhancement of nutrient recovery from microalgae in hydrothermal liquefaction using activated carbon2016

    • 著者名/発表者名
      ○Chihiro Fushimi, Mai Kakimura, Ryo Tomita, Akihito Umeda, Tsuyoshi Tanaka
    • 雑誌名

      Fuel Processing Technology

      巻: 148 ページ: 282-288

    • DOI

      10.1016/j.fuproc.2016.03.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison of biodiesel production by a supercritical methanol method from microalgae oil using solvent extraction and hydrothermal liquefaction processes,2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Fushimi, Akihito Umeda
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 30 号: 10 ページ: 7916-7922

    • DOI

      10.1021/acs.energyfuels.6b00904

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微細藻類水熱液化後に生成する残渣の酸化雰囲気下での反応性解明、2017

    • 著者名/発表者名
      ○富田 遼、伏見 千尋
    • 学会等名
      第82回化学工学会年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 炭素を用いた亜臨界水中でのアミノ酸分解メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      ○宇佐美 諒・ 伏見 千尋
    • 学会等名
      第82回化学工学会年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of solvent extraction process by heat recovery in large-scale biofuel production from microalgae,2016

    • 著者名/発表者名
      ○Chiemi Tachibana, Ryo Tomita, Chihiro Fushimi,
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Innovative Energy & Environmental Chemical Engineering (ASCON-IEEChE) 2016,
    • 発表場所
      横浜ホテルニューグランド(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱回収プロセスの導入による藻類バイオ燃料の大規模生産を想定した溶媒抽出システムの最適化2016

    • 著者名/発表者名
      ○橘 智恵美、伏見 千尋
    • 学会等名
      第48回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of nutrient recovery from microalgae in hydrothermal liquefaction using activated carbon2016

    • 著者名/発表者名
      ○Chihiro Fushimi, Mai Kakimura, Ryo Tomita, Akihito Umeda, Tsuyoshi Tanaka,
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Energy Challenges and Mechanics (ECM5),
    • 発表場所
      インバーネス(英国、スコットランド)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超臨界メタノール法による微細藻類オイルからのバイオディーゼルへの転化2016

    • 著者名/発表者名
      梅田章仁,伏見千尋
    • 学会等名
      第11回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic study of nutrients recovery from microalgae in hydrothermal liquefaction2015

    • 著者名/発表者名
      Chihiro FUSHIMI, Mai KAKIMURA, Takuma TATEISHI, Tsuyoshi TANAKA
    • 学会等名
      PacifiChem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規抽出法と各種転化法を組み合わせた大規模バイオディーゼル生産システムの設計2015

    • 著者名/発表者名
      ○富田 遼・ 伏見 千尋
    • 学会等名
      第80回化学工学会年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固体生成物再利用による微細藻類の水熱液化反応での脂質と栄養素の高効率回収法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      ○柿村 麻依・ 伏見 千尋
    • 学会等名
      第80回化学工学会年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水熱液化と超臨界メタノール法を組み合せた微細藻類からのバイオディーゼル生産システムの設計2015

    • 著者名/発表者名
      ○伏見千尋、柿村麻依、富田遼
    • 学会等名
      エネルギー・資源学会 第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      砂防会館(東京)
    • 年月日
      2015-01-27 – 2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水熱液化と超臨界メタノール法を組み合せた微細藻類からのバイオディーゼル生産システムの設計2015

    • 著者名/発表者名
      ○伏見千尋、柿村麻依、富田遼
    • 学会等名
      第10回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば)
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水熱液化と超臨界メタノール法による微細藻類バイオディーゼル大規模生産システム2014

    • 著者名/発表者名
      ○伏見千尋、柿村麻依
    • 学会等名
      第23回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Techno-economic study on bio-diesel production from microalgae by combination of hydrothermal liquefaction and supercritical methanol transesterification2014

    • 著者名/発表者名
      *Chihiro Fushimi, Mai Kakimura
    • 学会等名
      4th International Conference on Algal Biomass, Biofuels & Bioproducts
    • 発表場所
      Santa Fe, New Mexico, USA
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学 工学部 化学システム工学科 伏見研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 伏見研究室 ホームページ

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 伏見研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~cfushimi/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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