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2014 年度 実績報告書

藻類バイオマス自然エネルギー化に向けた株情報の数値集積化と必須単位操作の課題克服

研究課題

研究課題/領域番号 25709085
研究機関東北大学

研究代表者

大田 昌樹  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50455804)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード藻類 / 超臨界流体 / 抽出 / 二酸化炭素 / エタノール / バイオエネルギー / 環境 / 培養
研究実績の概要

藻類バイオマスが自然エネルギー産業として自立するためにはLife Cycle Assessment解析にて指摘される2つの技術課題(培養・抽出)の克服は不可欠である.特に重要度が高いのは,対象株に応じた合目的的な培養技術や抽出法の開発であり,今後を見据えたうえでは国産株を中心とした株情報の数値集積化も欠かせない.本申請ではこれまで日本学術振興会特別研究員,同優秀若手研究者海外派遣事業,科研費・若手研究(B)等より得た基礎研究をもとにこれら重要課題の解決に取り組む.
申請者らがこれまでに構築した低細胞濃度環境での制御培養技術を通して,温度,白色光強度,無機炭素の解離状態,溶存酸素等の影響を個別に考慮した独立項集積型のモデルにより,各条件での実験値の良好な再現が達成されている.昨年はNannochloropsis salina株の実験点より拡張性を,多変量解析や中津複合計画などの実験計画法を用いて議論することができた.これまで取り組んできた緑藻Chlorococcum littoraleについての方法論については論文に纏めることができ,現在査読中である.今年度は,新たにBotryococcus brauniiに関する基礎研究を手がけることができた.この研究では新たにビーズミル前処理を含む液液抽出技術やマイクロバブルを用いた浮上分離の可能性を見出すことに成功した.昨年期間後半にかけて取り組んだ二酸化炭素の高圧流体を用いた並向流切換型抽出技術の開発は順調に進んでおり,一部を学会等で発表することができた.次年度に向けてはさらなる成果の取り纏めと公表が必要である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究は順当に進んでいるが,成果の公表にやや遅れがある.

今後の研究の推進方策

含水率の高い試料からの効率的な抽出法の確立が必要である.

次年度使用額が生じた理由

並向流切換型抽出装置の改良が予定に間に合わなかったため

次年度使用額の使用計画

次年度,並向流切換型抽出装置の改良に使用する予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 天然機能性成分の分離濃縮を目的とした超臨界流体抽出-精留プロセスの開発2014

    • 著者名/発表者名
      橋本吉晃、大田 昌樹、佐藤 善之、猪股 宏
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 40 ページ: 481-485

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 緑藻Botryococcus braunii 循環利用を目指したミルキング方法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      菱沼藤丸,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏
    • 学会等名
      第5 回藻類バイオマスプロセス開発研究会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-02-06 – 2015-02-06
  • [学会発表] 微細藻類のエネルギー利用に向けた脱溶媒工程における蒸 留プロセスの検討2015

    • 著者名/発表者名
      吉澤優一朗、菱沼藤丸、宇敷育男、大田昌樹、 佐藤善之、猪股宏
    • 学会等名
      第5 回藻類バイオマスプロセス開発研究会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-02-06 – 2015-02-06
  • [学会発表] 緑藻Botryococcus braunii の培養およびオイル抽出工程共存 に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      菱沼藤丸,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏
    • 学会等名
      第4 回藻類バイオマスプロセス開発研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-02
  • [学会発表] 緑藻Botryococcus braunii 由来オイルの蒸留実験2014

    • 著者名/発表者名
      菅原啓,菱沼藤丸,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏
    • 学会等名
      第4 回藻類バイオマスプロセス開発研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-02
  • [学会発表] 天然物含有成分の気液平衡比測定とそれに基づく超臨界精留モデル2014

    • 著者名/発表者名
      前田雄也,大田昌樹,佐藤善之,猪股 宏
    • 学会等名
      分離技術会年会2014
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県・川崎市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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