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木質系バイオマスでバイオエタノール

木質系バイオマスを原料にエタノールを作ることができれば、安価な燃料用エタノールを供給でき、化石資源の消費を抑え、CO2の削減に大きく寄与します

木質系バイオマスでバイオエタノール

建築廃材や間伐材などの木質系バイオマスは、廃棄物として年間2,650万トンと多量に発生していますが、製材所で発電用や乾燥用に一部再利用されているものの、ほとんどが未利用のままになっています。木質系バイオマスを原料にエタノールを作ることができれば、安価な燃料用エタノールを供給できるばかりでなく、化石資源の消費を抑え、地球温暖化ガス(CO2)の削減に大きく寄与します。資源的に最も豊富な木質系廃棄物からのエタノール製造技術に関しては、1980年代より、全世界で研究開発が進められています。

エタノール製造の基本工程
1）木材の粉砕
2）糖化：木質に含まれているセルロースなどを濃硫酸を用いて糖分に変える
3）発酵：糖分からエタノールに変える
4）脱水：蒸留（加熱蒸発）で水分をとばした後、さらに脱水する

一般に、トウモロコシなどの穀物からエタノールを作るときには、穀物に含まれているでんぷんを抽出し(糖化)、それを酵母(イースト菌など)で発酵させて製造します。しかし、木質系バイオマスの糖化液には、でんぷんを多く含む穀物(サトウキビやビートなどの糖質類)と異なり、従来の酵母では発酵しないペントース(C5糖)を多く含むので、採算性が低いという課題がありました。そこで、C5糖を発酵できるように、酵母の遺伝子組み換え技術を利用した酵母菌を使用します。また、効率的に脱水を行うゼオライト膜によるエタノール濃縮装置も開発しています。
バイオエタノールをガソリンに混合して自動車燃料として使用する場合、厳冬期にガソリンとエタノールが相分離することがないように、エタノール中の水分量は可能な限り低くする必要があります。そのため、効率的に水分量を低くする技術は非常に重要です。

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