成果報告書詳細
管理番号20090000001142
タイトル*平成19年度中間年報 新エネルギー技術研究開発/バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発(先導技術開発)/セルロース含有バイオマスの革新的燃料化技術の研究開発
公開日2010/2/10
報告書年度2007 - 2007
委託先名JFEテクノリサーチ株式会社 日本大学理工学部
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー技術開発部 バイオマスグループ
和文要約以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等
2005年2月に発効した京都議定書により、我が国は2008年-2012年の二酸化炭素等の温室効果ガス排出量を1990年比で6%削減することが国際的な責務となっており、この目標を達成するため京都議定書目標達成計画が閣議決定された。
このような中、バイオマス資源のエネルギー利用は、その積極的な導入促進が強く期待され、具体的には、2010年の新エネルギー導入目標を原油換算1910万klと定め、その目標を達成するためにさまざまな取り組みがなされている。
本事業では、建築廃材や間伐材などの木質系バイオマスが排出される地域に小規模で簡便な液化装置を設置し、セルロース含有バイオマスと自製溶媒(木質バイオマス由来の液化油)を混合し、低圧、低温度の温和な反応条件で直接液化することにより高効率で軽-重油相当の石油代替液化燃料を製造する革新的な技術を開発する。本開発目標を達成のため、日本大学理工学部とJFEテクノリサーチ株式会社が研究開発を分担し、開発を進めている。
本技術開発では,直接液化機構検討、液化生成物利用検討および全体システム検討グループや研究推進委員会などの活動を通してプロジェクトの円滑な運営に努め、研究テーマ毎の研究成果の創出と総合化を図り、平成19年度は以下に示す様な研究成果を上げることが出来た。
英文要約Development item
"Development of Inovative Conversion Technology of Cellulosic Biomass to Liquid Fuel”
In the present project, an innovative conversion technology of cellulosic biomass to liquid fuel at low pressure and low temperature has been developed.
This project aims at the production of the liquefied fuel of substituting light and heavy oil by mixing cellulosic biomass and solvent derived from the ligneous biomass in the plant.To achieve the project, liquefying plants of small and simple process would be installed in an area where wood biomass is discharged as building scrap or wastes.
In this research, following results were obtained in 2007 by clarifying the direct liquefaction mechanism of cellulosic biomass, effective utilization of by-product, and a conceptual design of the direct liquefaction process.
 The polar organic compounds, such as acetophenone and benzyl alcohol, were evaluated their solvent effects for liquefaction characteristics of wood biomass. As a result, it was cleared that they achieves at 32wt% of oil yield in 300-350℃ and the oil yield deteriorate above 350℃ because of their polymerization. The reaction time is very short (less than 30 minutes), and the reaction pressure (less than 1MPa) is independent of the oil yield. These experimental results indicate that wood biomass is easy to liquefying at low pressure and low temperature in this process. To industrialize this process, the construction and operation cost of the plant is low because of the low temperature and pressure conditions.
It was cleared that the biomass liquefied oil is available as boiler fuel by the fuel properties experiment and the wicking combustion experiment. The adaptability experiment proved the oil does not fill of JIS physical properties (for instance, cetane index and density), so that it is not equal to Light-oil but can be heavy oil type B equally.
The engine combustion experiment with the oil and Light-oil confirmed that the mixed oil is able to operate stably until 20wt% of the oil, but cold-start becomes unstable in 35w% of the oil because of low ignition, so that the oil is able to use as a substitution for fossil fuels.
 It was demonstrated that wood biomass can be liquefied by using a small extruder with two axes. A small and simple process flow has designed, considering a continuous extruder for producing liquid fuel by mixing cellulosic biomass and solvent derived from ligneous biomass.
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