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藻類を使って都市下水を燃料に 東北大・筑波大などが新変換法を開発

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藻類を使って都市下水を燃料に 東北大・筑波大などが新変換法を開発

東北大学と筑波大学は、藻類が産生するオイル「炭化水素スクアレン」をガソリンやジェット燃料に変換する新手法を開発したと発表した。

本研究は、下水処理にオイル産生藻類を活用する「東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト」の一部として行われ、藻類から得られるオイルの利用拡大の鍵となる成果である。

開発した手法では、主たる活性金属であるルテニウムを酸化セリウムに高分散に担持させた触媒を用い、スクアレンを水素化させて得られるスクアラン(スクアレンの水素化物)を水素化分解させることで分子量の小さい燃料用炭化水素を得る。

既存の石油改質技術で得られる燃料と異なり、毒性のある芳香族成分を含まず、安定性が高く低凝固点の分岐飽和炭化水素のみで構成される。既存の石油改質手法に比べて生成物組成が単純であり、触媒安定性も優れている。

本研究で開発した改質手法は、スクアレンの大規模生産に向けてその利便性を拡張し、実用化に弾みをつけるものと期待される。今後、本プロジェクトにて実際に生産された藻類オイル試料への適用や、ボトリオコッセン等他の藻類由来炭化水素への適用に取り組んでいく。

背景

石油の枯渇と二酸化炭素排出削減の観点から、バイオ燃料の開発が活発に進められている。藻類の中には、陸上植物に比べはるかに高い速度でオイルを生産する株が存在し、藻類を利用したオイル生産に注目が集まっている。

近年、筑波大学の渡邊信教授らにより、水中有機物を餌として「スクアレン」を高効率で生産する「オーランチオキトリウム18W-13a株」が発見され、その後の東日本大震災を契機に筑波大学・東北大学・仙台市が協力し、都市下水を浄化しつつスクアレン等を生産するプロジェクトが「東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト」の一課題として2012年度からスタートした。

スクアレンはそのままでは重油相当の炭化水素で、現在は深海サメの肝油から生産されるものが化粧品等に利用されているが、下水から生産されるスクアレンは用途が限られ、需要の大きいガソリンやジェット燃料に変換するには改質が必要である。本研究は、プロジェクトの一環として下水から生産されるスクアレンに適した改質法の開発を行った。

【参考】
東北大学 - 藻類産生オイルの輸送用燃料への新変換法の開発
筑波大学 - 藻類産生オイルの輸送用燃料への新変換法の開発

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