造粒化藻類を充填したフォトリアクターを用いたバイオガスからのデュアル燃料生産（平成 26年度）
Dual-fuel production from biogas using a photo reactor packed with granulated microalgae

研究概要

本研究は、有機物の嫌気性発酵によるメタンガスエネルギー生産プロセスにおいて、同時に生成されるCO2を藻類によって回収・固定化し、さらにその固定化藻類細胞からの燃料変換を行うデュアル燃料化を試みる。まず、初年度は、デュアル燃料化の基礎検討として、藻類コンソーシアの回収・スクリーニング、藻類細胞からの燃料生産の条件最適化に重点を置いて研究に取り組む。

研究の性格

• 主たるもの：技術開発・評価
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

26年度にはCO2とH2Sを利用する藻類等複合コンソーシアのスクリーニングと、その特徴づけを行う。また、それに伴い増殖した微生物細胞のバイオリファイナリーに着手する。
27年度前半には、いくつかのリファイナリー方法(水素、メタン、エタノール化)のうち、有望な方法のスクリーニングを行い、後半にはその最適化を行う。
27年度後半から28年度にかけて、ガス発生、ガス吸収とリファイナリを統合したシステムの検討を行う。

今年度の研究概要

本年度の研究は、以下の通り進める。
(1) 複合系藻類コンソーシアの環境中からの回収・スクリーニング：自然環境中から、本研究のプロセスに適すると思われる複合系藻類群を採取し、培養して、いくつか有望なグループをスクリーニングする。
(2) スクリーニングされた藻類コンソーシアの特長づけ：代表的有望グループのコンソーシアのコミュニティ、成長特性等をそれぞれ分析する。
(3) 藻類細胞体からのバイオ水素生成ポテンシャルの測定：それぞれのコンソーシアグループについて、派生バイオマスから嫌気発酵による水素ガスの発生ポテンシャルを測定する。
(4) 前処理の検討：(3)で検討したバイオマスに対する物理科学的な前処理方法を複数適用し、有望なものをスクリーニングする。
(5) 水素発酵の最適化：選定した前処理方法を適用して、藻類バイオマスからの水素生成の最適化を図る。