成果報告書詳細
管理番号20110000001777
タイトル*平成22年度中間年報 バイオマスエネルギー技術研究開発 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(次世代技術開発) 微細藻由来のバイオジェット燃料製造に関する要素技術の開発
公開日2011/12/27
報告書年度2010 - 2010
委託先名JX日鉱日石エネルギー株式会社 株式会社ユーグレナ 株式会社日立プラントテクノロジー 学校法人慶應義塾大学
プロジェクト番号P10010
部署名新エネルギー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発の内容及び成果等 【背景】
本研究は微細藻ユーグレナ(学名:Euglena gracilis、和名:ミドリムシ)由来のバイオジェット燃料製造を目的とする研究開発である。本研究の特徴は微細藻として高い生産性のポテンシャルを持つユーグレナを対象としている点と、ジェット燃料を目的生産物としている点である。
微細藻類は、主要用途が食料ではなく、かつ畑作地以外の土地も利用可能であり、直接的、間接的にも食料と競合しない。また、地上植物の10倍以上の成長速度があり、単位面積当たりの生産性が高いため、他のバイオマス原料植物と比べて所要面積を抑えることができる。
その微細藻類の中でもユーグレナは成長速度が速く、太陽光エネルギーを光合成の理論限界近くまで固定化できる優れたポテンシャルを有している。
さらに一般的な藻類を含む植物油脂の成分は主骨格の炭素分布が16以上と、軽油あるいはそれよりも重質な石油留分に相当するのに対し、ユーグレナ油脂は炭素数14を中心とした脂肪酸及びアルコールで構成されている。これは、ユーグレナ油脂から得られるバイオマス燃料が既存ジェット燃料の炭素数分布10~16の範囲内であり、燃料化(水素化・異性化)による炭化水素の製造において、他の植物油脂に比べ容易にジェット燃料に精製可能であることを示している。
英文要約Title: Biomass Energy Technology Research and Development. Strategic Next Generation Biomass Energy Technology Used Development Project (Next Generation Technology Development). Development of Elemental Technology Concerning Bio-jet Fuel Manufacturing of Minute Alga Origin(FY2010-FY11)FY2010 Annual Report
The microalga Euglena gracilis strain Z has possibilities to produce bio-jet fuel feedstock as a form of wax ester. To produce bio-jet fuel in commercial-scale, our goal was to achieve 38 g/m2/day of biomass using the light intensity of 18 MJ/m2/day. Besides, our targeted value of oil content was 30% of dry algal mass. We cultured the E. gracilis using CO2 concentration and depth of culture vessels as parameters. As a result, we achieved more data than the target value of 38 g/m2/day. But the reason behind high growth rate still remains unknown. It is necessary to understand the conditions next year. In parallel, we produced active area 10m2 race way type culture pond of the bench scale. Using this device can be scaled up to ensure optimal conditions obtained by the beaker-scale experiments, we studied the uniform flow and algal concentration in the pond. As a result, the corners will be established to guide in the corner, we were able to reduce retention area in 10m2 pond. By increasing the flow rate of the pond, we have confirmed that the concentrations of algae can be made uniform. Solar energy 18 MJ/m2/day, and the condition was varied in time, we are experimenting with algal growth rate. On the other hand, the main ingredient of the oil contained in Euglena is triglycerides. Further research is necessary to clarify the conditions that produce wax esters.
Understanding whole metabolic pathway will provide useful information for improving the productivity or breed improvement. In this study, metabolome, primary metabolites and lipids profiling technique for E. gracilis were developed using capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry (CE-TOF/MS) and liquid chromatography (LC-) TOF/MS. We successfully determined the quantities of 214 primary metabolites and 345 lipids. These methods will further be used to understand the metabolic pathway of E. gracilis for creating wax ester. In addition, we analyze the element of oils produced during the research of culturing and making to oils (reluctance processing), and execute the examination of right or wrong of the aptitude as the jet fuel as a result. This result aims at an efficient research by feeding back to culture and the research of making to oils.
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