インドネシアとの共同研究：ジャトロファからのバイオディーゼル生産

インドネシアのSukabumiにおけるジャトロファのプランテーション 21

各種試料のメタノール収率

(重量 %) と熱量収率（％）

daf: 試料の水分と灰分を除いた重量（に対するメタノール重量％）

Nakagawa et al. (2007) Biomethanol production and CO2 emission reduction from forage grasses, trees, and crop residues Japan

Agricultural Research

Quarterly 41(2):173-180 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Sawdust Bark Chip Bamboo Salix Waste Rice Bran Rice Straw Sorghum

% daf

% Dry Weight

Heat Yield

「農林グリーン1号機」

バイオマス乾物240kg/日処理

ガス化からバイオメタノール生産まで一

貫プロセス可能の試作機

バイオメタノール製造試作機 (畜産草地

研究所と三菱重工業株式会社の共同研究

：農林水産省エコシステムプロジェクト

：三菱重工長崎研究所に建設)

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バイオメタノール

DMFC

50 kW 発電機

生成ガスタンク 気体燃料

C１化学によるバイオマス由来混合ガスの利用（坂井正康教授）

メタノール合成機

植物油 (左) BDF(右) アクリル樹脂

(MMA: Methyl Methacrylate)

メタノール自動車

INDY Japan 自動車レース

FFV ( Flexible Fuel Vehicle)利用

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脱水・発電

プロセスへ

浮遊･外熱式高カロリーガス化反応炉（「農林バイオマス3号機」）の構造

高温熱ガスで反応管を加熱

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バイオマス燃焼

高温ガス

950～1100℃

一次ガス化

タール・ スス分解

輻射

反応管

（メタル温度850℃）

高温ガス加熱

（950～1000℃）

粉体バイオマス

高温水蒸気

（800℃）

一次ガス化部詳細

バイオマス

（粉 体）

生成クリーン 高カロリーガス

水蒸気

排ガス

熱回収

Ash 二次ガス化

（タール、スス分解）

水蒸氣過熱器

反応時間 0.1～0.7s

二次ガス化

バイオマス粉体全量が水蒸気によってガス化される。

バイオマスガス化プラント実証炉

（「農林バイオマス３号機」）の外観（長崎県

諫早市：中央農業総合研究センターと

長崎総合科学大学の共同研究）

スクラバー

蒸発器

ガスエンジン

ガス化反応炉

粉体供給

熱ガス発生燃焼炉

チップ供給

バイオマスガス化プラント実証炉（農林バイオマス３号機）

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農林バイオマス3号機、農林グリーン1号機および通常のガス化による混合ガス組成 (棒グラフ)および高位発熱量 (折線グラフ) No. 1:「農林グリーン1号機」:部分燃焼ガス化：水蒸気と酸素をガス化剤 No. 3: 「農林バイオマス3号機」：高カロリーガス化：水蒸気をガス化剤； 800, 900, 1000°C Conventional gasification: 通常ガス化、空気のみ.

Nakagawa et al. (2011) Biomethanol production from forage grasses, trees, and crop residues, In “Biofuel’s Engineering Process Technology” eds, MADS Bernardes, InTech: 715-732.（http://www.intechopen.com/books/show/title/biofuel-s-engineering-process-technology）

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「バイオマス3号」実用機が稼働

システム構成

電力

バイオマス

原料

破砕

粉体

チップ

空気

ホッパ

※過熱水蒸気

ガス化反応炉

給水

煙突 ※過熱水蒸気

エンジン発電

熱ガス発生

燃焼炉

ガス燃料タンク

メタノール燃料

排熱利用

精製装置

液体

燃料合成

（メタノール）

A：熱ガス炉

B：ガス化反応炉

C：発電

D：液化合成

乾燥設備

E：乾燥

アクリル樹脂

(MMA: Methyl Methacrylate)

バイオマスガス化実用機（約10t/日

バイオマス処理：長崎市西海町で

廃材等の廃棄物処理）

ガス化炉 ガスホルダ

原料受入コンベア

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National Agriculture and Food Research Organization

農業・食品産業技術総合研究機構

農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です

③セルロース系バイオマスエタノール

変換の高効率・簡易化技術の開発

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粉砕 アルカリ処理、等

単糖 グルコース キシロース

多糖 セルロース

ヘミセルロース

エタノール （低濃度）

エタノール （高濃度）

前処理 糖化 発酵 濃縮・脱水

セルロース系 バイオマス

糖化酵素 酵母

残渣 発酵残渣 残渣

副産物

廃液

C6, C5

セルロース系バイオマスのエタノール変換

有効利用・再利用

３．副産物 高付加価値化

生物機能の 利用

１．各工程の効率化 糖化酵素（高活性の酵素、再利用） 時間 温度（室温または室温に近い温度）

２．一貫プロセスの構築 酵素の至適条件（pH、温度、溶液条件） 酵母の耐性 殺菌工程の省略

～～ ～～ ～～ 【戦 略】～～ ～～ ～～

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✓使用酵素の高品質化（良い酵素カクテルを）

✓酵素の利用効率向（効果的に使用する）

✓酵素の生産効率向上（安く生産し）

・原料・前処理法に応じた酵素カクテル

・糖化酵素の回収・再利用

・酵素生産に適した菌株改良 ・より効率的な生産系の構築

セルロース系 バイオマス

EtOH等

有用物質

単糖 糖化反応

糖化酵素生産

糖化酵素生産

10% Glc-PSC

約25,000から78株取得 うち有望株2株を選抜

新規糖化酵素の探索と利用 堆肥から単離したCaldicellulosiruptor bescii

特徴 ・嫌気性細菌 ・高度好熱性、42-90℃（指摘78-80℃） ・高いセルロース、キシラン、牧草の分解活性

1 ①糖化工程の効率化

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