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京大、バイオマス中の成分量を正確に測定する新手法を開発

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京大、バイオマス中の成分量を正確に測定する新手法を開発

京都大学は18日、MRI(核磁気共鳴画像法)と同様な原理に基づく分析法「NMR(核磁気共鳴)法」を用いることで、多成分系である木質バイオマス中の各成分の物質量を正確に決定する手法を世界で初めて開発したと発表した。これにより、木質バイオマスからバイオエネルギーや各種製品の原料を獲得する工程の確立が促進されることが期待される。

これまでの解析法はノイズが多かった!

木質バイオマスの溶液中に、どのような物質がどの程度の量存在するのかを解析するのには、NMR法の一種であるHSQC法が最も有効で、現在広く使われている。しかし、この手法で得られた物質量には、各成分毎に異なる分子量や化学構造に依存した歪みが含まれており、得られた値は真の値とは異なる。両者の値が50%程度異なってしまう事も頻繁に生じている。

今回NMR法の一種であるTROSY法によってこの歪みを求め、求めた歪みに基づいて上記の物質量を較正することで、歪みがない真の物質量を決定する手法を開発した。木質バイオマスを用いてこの手法の有効性を検証した結果、正しい物質量が得られることが確認された。今回開発した手法は、物質量の定量に歪みをもたらすあらゆる因子を一網打尽にして排除することができるオールマイティな手法だという。

本手法は、生命科学分野における物質量の決定にも有効である。溶液中の物質量を正確に決定することができる本手法は、物理・化学・生物における基幹技術となると考えられる。

木質バイオマスからエネルギーや化学品を生む技術に貢献

木質バイオマスは化石資源の代替資源として期待されており、バイオエネルギーや各種製品の原料をここから獲得する工程が精力的に研究されている。木質バイオマスは多成分からなり、各成分の分子量や化学構造は多岐にわたる。このため、木質バイオマスからバイオエネルギーや各種製品の原料を獲得するには、各成分の物質量を把握することが不可欠だ。しかしこれまでは、木質バイオマス中の各成分の物質量を正確に決定することはできず、木質バイオマスを利活用する工程を確立する上での障害となっていた。

本手法を基幹技術として活用することで、木質バイオマスからバイオエネルギーや各種製品の原料を獲得する研究を一層推進し、バイオリファイナリー(バイオマスを原料に化学品、素材、燃料を製造するプラント・技術)へのパラダイムシフトを目指すことができる。

【参考】
京都大学 - 木質バイオマス中の各成分の物質量を正確に決定する手法の開発に成功

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