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BIO ENERGY

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次世代固体バイオエネルギーの開発;バイオコークス化技術とその展開
Development of NextGeneration Solid Bioenergy;Classification and Development of Biocoke Technology

　地球温暖化に起因する気候変動問題は,国際社会が一体となって喫緊に取り組むべき重要な課題であることは言うまでにない。2050年到達目標である「ゼロ・カーボンスチール」への挑戦が本格化している。ここでは,製鋼用アーク炉でのバイオコークス利用の成果とさらにバイオコークスの機能性を向上させる取り組みを解説する。

【目次】
1　まえがき
2　製鋼用アーク炉への展開
3　複合化バイオコークスの開発
4　複合化バイオコークスの展望

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バイオリファイナリー(3)-ドロップインバイオ燃料,環境への影響と製造ルート-
The Environmental Effects and the Production Pathways for Dropin Biofuels

　前稿,バイオリファイナリー(2)で,ドロップインバイオ燃料の製造には,『ブレンドの壁』と『規模と均質性の壁』を乗り越えることが課題だと話した。その問題を解決する手段としては,既設石油設備の余剰能力を使って混合精製するのが,現在のバイオマス液体燃料の製造技術を考えた場合,恐らく最も経済的で効率の高い製造ルートであるだろうと述べた。そして,製油所の内,どこにDrop-Inするのが最適かについても,いくつかの研究を紹介しつつ,流動接触分解装置がどうやら望ましく思われると結論した。だが,その反応挙動を確かめる研究は未だ十分ではなく,また設備内の汚染に関する懸念も払しょくしなければならないなど,一朝一夕には片付けられない問題があることも見えて来た。昨今,バイオ燃料への期待は高まっているのは疑いもない事実だが(SAF:Sustainable Aviation Fuelsなども一例),それが石油業界の製品ラインとして定着するには,どうやら時間がかかりそうだ。何しろ,石油会社にしたところで,SAFを自社製油所の既設設備で原油と同時精製するとしたら,製品の全項目品質確認試験のみならず,設備の適格性審査など,lot毎に大変な適合管理の作業が待ち受けており,それだけでも大きな負担になると思われるからだ1)。更には,製油所設備内の汚染防止対策や,汚染発生時の損失回避などの事後処理も抱えることになり,石油会社の負担は嫌が上にも大きくなる。その負担を企業は受け入れられるだろうか。これを前稿では,旧約聖書で馴染みのある『ジェリコの壁』になぞらえたわけだが,その問題に取り組む前に,一体バイオマスからどのようなルートを辿って,ドロップインバイオ燃料が製造されるかを,安易にenvironmental freeともてはやすのではなく,その特性と共に,一度整理する必要があると考えている。今まで,原料を動植物油脂に絞って進めて来たが,これを糖,セルロースなどバイオマスに広げて,おおざっぱだが,総ざらいしてみようと思う。

【目次】
1　バイオマスからの燃料の製造と精製
2　バイオエタノールおよびバイオディーゼル(FAME)の開発・導入状況と大気汚染への懸念
2. 1　バイオエタノール
2. 2　バイオディーゼル
3　SAFの開発状況(ASTM承認済み燃料)
3. 1　FT-SPK(2009)Fischer-Tropsch(FT)-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 2　HEFA-SPK(2011)Hydro-processed Ester and Fatty Acid-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 3　HFS-SIP(2014)Hydro-processed Fermented Sugar-Synthesized iso-Paraffin
3. 4　FT-SPK/A(2015)FT-SPK with Aromatics
3. 5　ATJ-SPK with
　　　C4(2016):Alcohol(Butanol)to Jetfuels
　　　C2(2018): Alcohol(Ethanol)to Jetfuels
3. 6　CHJ(2020): Catalytic Hydro-thermolysis Jet-fuels
3. 7　HC-HEFA-SPK(2020):Hydro-processed Hydrocarbons-HEFA-SPK

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BIO REVIEW

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バイオマス繊維を強化材に用いた積層複合軽量素材
Laminated Composite Lightweight Material using Biomass Fiber as Reinforcing Material

　輸送分野における,さまざまな部品の軽量化はエネルギー効率の改善につながり,温室効果ガスの削減に期待が持てる。我々はバイオマス繊維を中心に活用し,その特性を活かした部材を提案し,積層成形によるオートバイ用ヘルメットの試作と評価を行った。また,マルチマテリアル化することでさらなる軽量化と物性の向上を検討した。

【目次】
1　はじめに
2　材料
2. 1　セルロース系繊維の含浸成形による試験片作製
2. 2　三点曲げ試験による力学物性評価
2. 3　セルロース系繊維の力学物性評価
3　オートバイ用ヘルメットの積層成形
4　まとめ

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臭気の可視化,目視で塩基性ガスの検出が可能な蛍光色素
Visualization of Bad Smell, Detection of Basic Gas to Visually by Fluorescent Dye

　蛍光色素を用いて臭気ガスや有害ガスなどガス分子の検出が可能になれば,色の変化からガスの存在を可視化することができるため,簡単なガス検出技術として安全をもたらす技術になり得ると考える。しかし,そのためには蛍光色素の構造を改良する必要があるため,研究が盛んには行われていない。本稿では,塩基性ガスの可視化を可能とする蛍光色素の合成手法やガス検出能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　液体性蛍光色素の合成
3　OPV-BAの塩基性ガス検出能
3. 1　溶液中におけるアンモニアの検出
3. 2　OPV-BAによる塩基性ガスの検出
3. 3　繰り返し特性と検出速度および検出感度
3. 4　認識メカニズム
4　OPV-PFBの塩基性ガス検出能
5　おわりに

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環境にやさしいプラスチック代替材料を目指した高剛性・高靭性バイオインスパイアード複合材料の開発
Development of HighStiffness, HighToughness BioInspired Composite Materials Aimed at EcoFriendly Plastic Alternatives

　骨や木材は,軽量性,剛直性,高靭性などの優れた機械的性質をもっているが,一般の機械材料と比較すると,成形が困難である,力学的異方性が,特定な形をした部品として用いるには適さないなどの問題点もある。骨の構造や生分解性を模倣してプラスチックの代替材料を作ることができれば,マイクロプラスチックによる海洋汚染などの問題も解決し,持続可能な社会の発展に寄与すると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　有機-無機複合材料
3　カルボキシ基をもつ高分子とヒドロキシアパタイトの複合化
4　セルロースナノファイバーを用いた脆性破壊しない複合材料の合成
5　アシル化による複合体の耐水性付与
6　最後に

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発酵食品残渣を活用した木材の改質技術
Modified Techniques on Wood using Fermented Food Residues

　木材の寸法安定化に代表される改質技術は,従来,化石由来資源を原料とした改質剤が用いられてきた。今回,有効利用が期待される食品系バイオマスである発酵食品残渣の有機質成分に着目した。特に,親水性成分が有する膨潤性に着目し,木材の寸法安定性向上効果を検証した。

【目次】
1　はじめに
2　木材利用における寸法安定化技術
3　酒かすを用いた木材の寸法安定化技術
4　酒粕を用いた漆器木地の形状安定化
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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プラスチックの資源循環と海洋プラスチック

【目次】
1　循環型社会における資源循環
2　廃プラスチック処理の動向
3　海洋プラスチック

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水素エネルギーをとりまく現状
1　水素の種類と普及　2　水素エネルギーの利用方法

【目次】
1　水素の種類と普及
1. 1　安価な原料の使用
1. 2　水素サプライチェーンの構築
1. 3　大量の水素需要の創出
2　水素エネルギーの利用方法
2. 1　水素の直接利用
2. 2　水素の合成燃料化

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BIO PRODUCTS

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コレステロール(Cholesterol)