■第46回広島大学バイオマスイブニングセミナーが開催されました

(English announcement can be found in the latter half of this notice.)

 

日時 2016年 10月17日(月)16:20~17:50

会場 広島大学東広島キャンパス工学部110講義室

 

プログラム

解説 広島大学大学院工学研究院  教授 松村幸彦

講演 広島大学大学院先端物質科学研究科   教授 中島田 豊

  「海洋性微生物を活用した耐塩性メタン発酵プロセスの開発」

 我々はJST CRESTプロジェクトにおいて、灰分の高いコンブを中心とする大型褐藻類のエネルギー化を目的とする高効率メタン発酵プロセスの開発を行ってきました。本講演では、干潟を中心とした海洋底泥を海洋性微生物源とする耐塩性メタン発酵プロセスの開発状況に関する最新成果を報告します。さらに、現在、今後の実証試験に向けた準備状況を報告します。

 講演 広島大学大学院工学研究院   特任助教   Obie FAROBIE

「超臨界メチルエステルとMTBEを用いたバイオディーゼル生産の比較研究 」

化石燃料の枯渇や環境汚染の問題は、代替ディーゼル燃料を検索するため多大な注目を集めています。再生可能な燃料であるバイオディーゼルは、石油ディーゼル燃料を代替するために利用されています。現在、バイオディーゼルは、主に均質なアルカリ触媒によるエステル交換反応により生成されます。しかしながら、この方法は、水の存在下で、低い遊離脂肪酸(FFA)の要件、および望ましくない生成物の生成に感受性のような多くの制約を有しています。それは、グリセロールの価格は劇的に落ちるようになりので、また、副産物のグリセロールの過剰産生は避けられません。この問題を回避するために、超臨界MTBEおよび酢酸メチルを用いたバイオディーゼル生産を行いました。この経路を使用することにより、GTBE及びグリセロールよりも高い付加価値が得られているトリアセチン。しかしながら、超臨界酢酸メチルおよびMTBEを使用してバイオディーゼル生産の比較研究がなされていません。従って、本研究の目的は、超臨界条件下でバイオディーゼルの製造における酢酸メチル及びMTBEの反応挙動の違いを明らかにすることです。連続反応器を使用し、実験は、様々な反応温度(300~400℃)で、反応時間(530分)で実施し、20MPaでの一定の圧力及び1の油対反応体のモル比: 40。結果は、同じ反応条件下で、超臨界MTBEが超臨界酢酸メチルよりもバイオディーゼルの収率を与えたことを示しました。超臨界MTBEおよび酢酸メチルのためのバイオディーゼル生産の反応速度もまた比較しました。

講演 広島大学大学院工学研究科   D2  Novi SYAFTIKA

   「アルカリ触媒を添加した米残渣の水熱前処理

ライス残基(籾殻と稲わら)はバイオエタノール生産のための人気のセルロース系バイオマス資源の一つです。日本では、米は北広島市、広島県の小さな町を含め、農業製品の最大量です。その結果、籾殻と稲わらは、この地域で大量に毎年生産されています。水熱法は、リグノセルロースの構造を分解するために触媒添加の有無にかかわらず媒体として加圧熱水を用いているため、バイオエタノールを含む様々な製品にセルロース系バイオマスを変換するために効果的な前処理技術として知られています。本研究では、水熱前処理のためのアルカリ触媒(NaOH及びKOH)の2種類が米残基を前処理するために比較しました。研究を100mLの容量のステンレス鋼製オートクレーブ反応器を用いて行きました。実験は、反応150の温度、および200℃、30分の反応時間で変化アルカリ濃度(0.10.25 w / v0.5%)を用いて行きました。前処理の効果を測定するために、酵素的加水分解は、グルコースを得るための前処理後に使用しました。様々な温度で水熱前処理することによりグルコースに籾殻や稲わら変換上の2つの異なるアルカリ触媒(NaOH及びKOH)の効果を精緻化しました。

司会 広島大学大学院工学研究院   教授 松村幸彦



The 46th Hiroshima University Biomass Evening Seminar was held.

Date & Time:.Mon.17 Oct. 2016   16:20-17:50

Place: Engineering 110 Lecture Room, Higashi-Hiroshima Campus, Hiroshima University

 

<Program>

Commentary: Yukihiko MATSUMURA

           Professor, Institute of Engineering, Hiroshima University

Lecture:  Yutaka NAKASHIMADA

 Professor, Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University Department of  Molecular Biotechnology  Hiroshima University

“Development of salt-tolerant anaerobic digestion process with marine microorganisms ”

We have developed effective anaerobic digestion process to recover renewable energy from high-ash containing brawn seaweeds such as Laminaria japonica under the financial support by CREST, JST.  In the presentation, we will demonstrate some recent advances in salt-tolerant anaerobic digestion process with halophilic methanogenic microorganism acclimated from sea-sediments in tidal flats, and a present preparation status to implement a large-scale demonstration test of the developed process in near future.

Lecture: Obie FAROBIE
      Specially Appointed Assistant Professor, Graduate School of Engineering, Hiroshima University

A comparative study of biodiesel production using supercritical methyl acetate and MTBE

Depletion of fossil fuel and environmental pollution problems have attracted a tremendous attention to search an alternative diesel fuel. Biodiesel which is a renewable fuel has been utilized to substitute the petroleum diesel fuel. Currently, biodiesel is mainly produced by homogeneous alkali-catalyzed transesterification. However, this process has numerous constrains such as sensitive to the presence of water, requirement of low free fatty acid (FFA), and the generation of undesirable products. In addition, the overproduction of by-product glycerol is unavoidable since it causes the price of glycerol to fall dramatically. To circumvent this problem, biodiesel production using supercritical MTBE and methyl acetate was conducted. By using this route, GTBE and triacetin which is a higher added-value than glycerol was obtained. However, a comparative study of biodiesel production using supercritical methyl acetate and MTBE has not been made. Therefore, the aim of this study is to elucidate the difference in the reaction behavior of methyl acetate and MTBE in the production of biodiesel under supercritical condition. A continuous reactor was employed, and experiments were conducted at various reaction temperatures (300–400 °C) and reaction times (5–30 min) and at a fixed pressure of 20 MPa and an oil-to-reactant molar ratio of 1:40. The results showed that under the same reaction conditions, supercritical MTBE provided higher biodiesel yield than supercritical methyl acetate. The reaction kinetics of biodiesel production for supercritical MTBE and methyl acetate was also compared.

Lecture: Novi SYAFTIKA

        D2  Student, Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Hydrothermal pretreatment of rice residues with alkali catalyst addition. ”

Rice residues (rice husk and rice straw) are one of the popular cellulosic biomass resources for bioethanol production. In Japan, rice is the largest amount of agriculture product, including in the small town in Kita Hiroshima, Hiroshima Prefecture.  As the consequence, rice husks and rice straw are produced annually in large amount in this region. Hydrothermal process is known as effective pretreatment technique to convert cellulosic biomass into various products including bioethanol since it is using hot compressed water as the medium with or without catalyst addition to decompose lignocellulose structure. In this study, two kind of alkali catalysts (NaOH and KOH) for hydrothermal pretreatment were compared to pretreat the rice residues. The study was conducted using autoclave reactor made of stainless steel with the capacity of 100 mL. The experiments were carried out with varied alkali concentration (0.1, 0.25 and 0.5% w/v) at reaction temperatures of 150, and 200 °C, and reaction times of 30 min. To measure the effectiveness of pretreatment, enzymatic hydrolysis was employed after pretreatment to obtain glucose. The effect of two different alkali catalysts (NaOH and KOH) on rice husk and rice straw conversion to glucose by hydrothermal pretreatment at various temperature was elaborated.

Chair: Yukihiko MATSUMURA

        Professor, Institute of Engineering, Hiroshima University