海洋バイオマス利用によるＣＯ２削減およびバイオ燃料化に関する研究

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22310057
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 瀬名波 出 琉球大学, 工学部, 准教授 (70253945)
• 研究分担者: 小西 照子 琉球大学, 農学部, 准教授 (30433098) ; 平良 東紀 琉球大学, 農学部, 准教授 (60315463) ; 玉城 史朗 琉球大学, 工学部, 教授 (80163666) ; 藤村 弘行 琉球大学, 理学部, 准教授 (20398308) ; 石川 正明 琉球大学, 工学部, 助教 (00398306) ; 若井 謙介 琉球大学, 工学部, 助教 (10314741) ; 小田 拓也 東京工業大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (20505929) ; 平岡 雅規 高知大学, その他の研究科, 准教授 (30380306) ; 原田 周作 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80315168)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 海洋 / バイオマス / 二酸化炭素 / 削減 / 海藻 / バイオ燃料 / 炭素回生

研究概要

本研究は海藻型植物工場をベースとすることで，従来回収処理が困難であった二酸化炭素を二酸化炭素溶解装置で回収し、その二酸化炭素を利活用する炭素回生システムの構築を目的とする．またそれを実施するための複数の専門領域を横断したエネルギー・環境チームを発足し、気候変動に対応した島嶼型エネルギー環境社会モデルを具体化するための知見を得ることを目指す。
H24年度は，特に１．エントロピー価値に着目した活用可能な未利用ガスエネルギー・資源の調査、２．海藻工場ベースとした二酸化炭素およびエネルギー回生モデルプラント構築を目標とした．その成果について記す。
１．エントロピー価値に着目した活用可能な未利用ガスエネルギー・資源の調査については、まず下水処理場より発生する消化ガス（メタン発酵ガス）の発生量、利用方法および発生方法、発酵効率、必要熱量について、そのエネルギー量およびエネルギー密度、発生個所（場所）等、特性について調査し明らかにした。また消化ガスからの二酸化炭素回収による高密度エネルギー化技術の開発を行った。その結果、メタン濃度45％の消化ガスから二酸化炭素を回収分離し、メタン濃度89％まで高濃度化を達成した。
２．海藻工場ベースとした二酸化炭素およびエネルギー回生モデルプラント構築では、国内初と考えられる海藻型植物工場モデルプラントの設計・製作・設置を行った。具体的にはコンテナ2台を連結した独立型海藻植物工場を設計し、50L水槽9台を設置することで、室温・水温・光量・水量・二酸化炭素濃度をコントロールした海藻培養が可能な環境を構築した。本実験環境により、これまで海藻培養において取り上げられることがなかった水流（流速）を変化させた場合の海藻成長の様子を調べ、適切な水流を与えることでより海藻成長が高まることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [学会発表] CO2添加によるミナミアオノリの成長促進効果の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬名波出
  • 学会等名: 日本応用藻類学会第12回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130608-20130608
• [学会発表] 高濃度CO2海水を利用したクビレズタ養殖技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬名波出
  • 学会等名: 日本応用藻類学会第12回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130608-20130608
• [学会発表] Innovative Integrated Marine Biomass Utilization (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田拓也
  • 学会等名: 2nd International Conference on Energy Systems and Technologies
  • 発表場所: エジプト、カイロ
  • 年月日: 20130218-20130221