| 研究課題/領域番号 |
10660241
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山崎 稔 京都大学, 農学研究科, 教授 (00026460)
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| 研究分担者 |
清水 浩 京都大学, 農学研究科, 助手 (50206207)
笈田 昭 京都大学, 農学研究科, 助教授 (10026461)
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| キーワード | メタン発酵 / 太陽光発電利用 / バブル撹伴 / バイオマス エネルギ |
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| 研究概要 |
高水分のバイオマスをエネルギ資源として活用するには、乾燥工程が不要なメタン発酵が有効である。本研究の目的は2点あり、本年度の研究の状況・成果は以下のとおりである。
1. メタン発酵ではセルロース・リグニンといった繊維質物質の発酵効率が悪い。本研究では、そうした難発酵バイオマスの代表としてフスマを取り上げ、発酵効率向上のための前処理方法を検討した。その結果、発酵基質を発酵槽に投入する前に、加熱し煮る操作を行った後、HCLにより組織の分解を図る方法が発酵を促進するのに有効であることを明らかにした。
2. 気温の変動に関わらず周年安定したメタン発酵を維持できるシステムを構築し、丸一年間連続メタン生産のデータを得た。このシステムは太陽光発電の電気エネルギにより、基質の発酵槽(容量50L)への投入、発酵槽内の温度を35-37度にコントロールし、槽内の発酵液の撹拌、発酵残さの取りだしを自動的に行うものである。太陽光発電量、使用電力をはじめとする全入出力エネルギおよび投入基質量、排出残さ廃液量などの物質量を自動記録した。実験の結果、発電量が少ない厳冬の一月頃は蓄電池に依存するが、全体として上記の機能を太陽光電気エネルギにより十分対応でき、持続的にメタン発酵を行えることおよび高温期に生ずる余剰電力の活用法の検討が必要であることが明らかとなった。特に、従来機械的動力源を必要とした槽内発酵液の撹拌を、消化ガスを送気ポンプによって槽底から再循環させるバブル方式により行うことが有効であることが立証された。今後、エネルギ収支、物質収支、コスト分析を試みる予定である。
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