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2009 年度 実績報告書

バイオリファイナリー構築による環境負荷の低減

研究課題

研究課題/領域番号 21380198
研究機関京都大学

研究代表者

坂 志朗  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (50205697)

研究分担者 宮藤 久士  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00293928)
河本 晴雄  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (80224864)
キーワードバイオリファイナリー / 超臨界流体技術 / バイオマス / バイオケミカルス / バイオ燃料
研究概要

バイオマス資源は石油や天然ガス等と比較してかさ高く、輸送や貯蔵等の取り扱いには不便である。このため、林地残材や廃木材などの多くが未利用のまま廃棄されており、これらの有効利用が望まれる。そこで本研究では、超臨界流体のもつ特異性を活用して、バイオマス資源をフェノールなどの液体有機溶媒と超(亜)臨界状態で反応させることで、新規な有用化学物質や有用バイオ材料、さらにはバイオ燃料などを創製するバイオリファイナリー化技術の開発を試みた。すなわち、フェノールと木質バイオマス(ブナ)を種々の条件にて化学反応させたところ、350℃/4.2MPa/10分でほぼ100%が液化されることを見い出した。これによってかさ高く取り扱いにくい固体バイオマスを、取り扱いやすくて貯蔵しやすい、有用な液化物に変換することが可能となった。この液化物には、バイオ燃料、バイオポリマー、バイオ材料などへの変換が可能な有用化学物質が含まれており、バイオリファイナリー構築に向けて極めて重要な対象物となる。同様の検討を他のフェノール類やアルコール類についても検討し、同様に液化物が得られることを明らかにした。また、液体バイオマスである油脂類について、超臨界酢酸メチルや超臨界炭酸ジメチル処理することでバイオディーゼル(脂肪酸メチルエステル)や有用な化学物質(トリアセチン、グリセロールカーボネート及びシトラマル酸など)が得られ、バイオリファイナリー構築の一翼を担うことが可能となった。今後、この液化物を用いた新規のバイオマテリアルの創製について検討を行っていく予定である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A new process for catalyst-free production of biodiesel using supercritical methyl acetate2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗, Yohei Isayama
    • 雑誌名

      Fuel 88巻

      ページ: 1307-1313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of CO_2/N_2 addition to supercritical methanol on reactivities and fuel qualities in biodiesel production2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imahara, Jiayu Xin, 坂志朗
    • 雑誌名

      Fuel 88巻

      ページ: 1329-1332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of the oxidation stability of biodiesel as prepared by supercritical methanol method with lignin2009

    • 著者名/発表者名
      Jiayu Xin, 坂志朗
    • 雑誌名

      European Journal of Lipid Science and Technology 111巻

      ページ: 835-842

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic saccharification of the water-soluble portion after hot-compressed water treatment of Japanese beech with xylanase and β-xylosidase2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • 雑誌名

      J.Wood Sci. 55巻

      ページ: 209-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ethanol production with β-xylosidase, xylose isomerase, and saccharomyces cerevisiae from the hydrolysate of Japanese beech after hot-compressed water treatment2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • 雑誌名

      J.Wood Sci. 55巻

      ページ: 289-294

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Process integration of ethanol production from Japanese beech as treated with hot-compressed water followed by enzymatic treatment2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Nakata, Hisashi Miyafuji, 坂志朗
    • 雑誌名

      J.Wood Sci. 55巻

      ページ: 295-301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-step hydrolysis of Japanese beech as treated by semi-flow hot-compressed water2009

    • 著者名/発表者名
      Xin Lu, Kazuchika Yamauchi, Natthanon Phaiboonsilpa, 坂志朗
    • 雑誌名

      J.Wood Sci. 55巻

      ページ: 367-375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超臨界流体によるバイオ燃料の先駆的研究 (Pioneering research on biofuels by supercritical fluid science and technology)2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌 88巻

      ページ: 362-368

  • [雑誌論文] バイオエネルギー創製のための環境に優しい新技術2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 雑誌名

      Biophilia 5巻

      ページ: 45-49

  • [雑誌論文] Recent progress of biofuels in Japan2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 雑誌名

      IEA Task 39 Newsletter 23巻

      ページ: 2-10

  • [学会発表] 再生可能なエネルギーを創生する2010

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 学会等名
      APEC環境技術交流促進事業運営協議会
    • 発表場所
      TKP本町ビジネスセンター (大阪)
    • 年月日
      2010-02-19
  • [学会発表] A new process for biodiesel production using supercritical carboxylate ester2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 学会等名
      2nd International Congress on Biodiesel : The Science and The Technologies
    • 発表場所
      The Westin Grand Munchen Arabellapark Munich (ミュンヘン)
    • 年月日
      20091115-20091117
  • [学会発表] Recent progress in biorefineries from lignocellulosics as introduced by supercritical fluid technologies2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 学会等名
      SNU Global Research Frontiership The 3rd Forum -Biofuel and Biorefinery from Lignocellulosics-
    • 発表場所
      Seoul National University (韓国)
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] Recent progress in second generation biofuels technology development2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 学会等名
      R'09 Twin World Congress
    • 発表場所
      名古屋大学 (名古屋)
    • 年月日
      2009-09-15
  • [学会発表] Biofuel technologies : From first to second generation2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 学会等名
      World Renewable Energy Congress 2009 -Asia the 3rd international conference on "Sustainable energy and environment (SEE 2009)"
    • 発表場所
      BITEC 国際会議場 (バンコク)
    • 年月日
      2009-05-19
  • [図書] グリーン産業革命-社会経済システムの改編と技術戦略2010

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 総ページ数
      285
    • 出版者
      日経BP社
  • [図書] バイオエネルギーの技術と応用 普及版 (Technologies and Applications of Bioenergy)2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗, Dadan Kusdiana
    • 総ページ数
      285
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] キチン・キトサン開発技術 普及版 (Development and Technology of Chitin and Chitosan)2009

    • 著者名/発表者名
      吉田敬, 江原克信, 坂志朗
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] バイオマスハンドブック (第2版)2009

    • 著者名/発表者名
      坂志朗
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      オーム社
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecs.energy.kyoto-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 脂肪酸アルキルエステルの製造方法及び油脂類の処理方法2010

    • 発明者名
      坂志朗, ビンズルキフリー ルベスズルイルハム
    • 権利者名
      坂志朗、豊田通商 (株)
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-018800
    • 出願年月日
      2010-01-29
  • [産業財産権] 有機酸発酵および直接水素化分解によるアルコール類の製造方法2009

    • 発明者名
      坂志朗, 河本晴雄, 宮藤久士, 山内一慶, 増田昇三, 中村陽輔, ナッタノンパイブーンスィルパ, 世良豊, 冨山茂男, 中森研一
    • 権利者名
      坂志朗、日立造船 (株)
    • 産業財産権番号
      特許、特願2009-093607
    • 出願年月日
      2009-04-08

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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