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バイオマス

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1: 2015/04/10(金) 00:25:58.32 ID:???.net
掲載日:2015年4月9日
http://www.afpbb.com/articles/-/3044730

 ごみとして捨てられるトウモロコシの皮や茎の部分を利用して、安価な水素燃料を作る方法を発見したとの研究論文が、6日の査読学術誌の米科学アカデミー紀要(Proceedings of the National Academy of Sciences、PNAS)に掲載された。水素燃料は、化石燃料のように環境を汚染する心配がないとされている。

 米バージニア工科大学(Virginia Tech University)を中心とするチームによるこの研究は、無公害の燃料を生産する際の時間とコストを削減し、今後の水素動力車推進の動きを加速させることにつながる可能性がある。

 論文の共同執筆者で、同大の生体システム工学部のパーシバル・チャン(Percival Zhang)教授は「ローカルレベルで調達可能なバイオマス資源から、安価で環境にやさしい水素燃料を地方分散型で生産する──水素を基盤とする経済の実現に向けた最も重要な一歩をわれわれは示した」と研究の成果について語っている。

 研究は、バージニア工科大博士課程の元学生で同教授の下で学んだジョセフ・ローリン(Joseph Rollin)氏が主導した。2人は新興企業「セルフリー・バイオイノベーションズ(Cell-free Bioinnovations)」を共同で設立している。

 論文によると、新たに開発された製法は、キシロースという「最も豊富に存在する植物由来の五炭糖の単糖から、従来は理論上でのみ達成可能だった水素燃料の生産を目的とした」過去の研究に基づいているという。

続きはソースで

no title

(c)AFP

<画像>
米ウィスコンシン州のトウモロコシ畑(2008年7月30日撮影、資料写真)。(c)AFP/Karen BLEIER
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/5/4/1024x/img_5416357a2e5ae2346238ccad7ed98746242817.jpg

<参照>
Virginia Tech researchers' discovery in alternative energy production may be breakthrough for
hydrogen-fueled vehicles | Virginia Tech News | Virginia Tech
http://www.vtnews.vt.edu/articles/2015/04/040715-cals-hydrogen.html

High-yield hydrogen production from biomass by in vitro metabolic engineering
: Mixed sugars coutilization and kinetic modeling
http://www.pnas.org/content/early/2015/04/01/1417719112.abstract

引用元: 【エネルギー】トウモロコシの皮や茎から水素燃料、新製法開発 - バージニア工科大学

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1: 2014/12/20(土) 22:50:24.23 ID:???.net
森林資源から電力・水素生成-ジャパンブルーエナジーがプラント開発、燃やさずガス化:日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0520141219caac.html

 地域の森林資源から電力を作り、水素も生成するバイオマス発電プラントが2015年末―16年初めに宮崎県と石川県で相次ぎ稼働する。化石資源に頼らずに地方をエネルギー供給基地にできるプラントは、従業員が20人に満たないジャパンブルーエナジー(東京都千代田区、堂脇直城社長、03・3234・1551)が開発した。(松木喬)

 電力も水素も生み出すプラント「ブルータワー」の燃料は、通常の木質バイオマス発電と同じ。山林の手入れで切り出された間伐材、製紙や建材に使われなかった残材などを燃料にできる。最大の違いは木材を燃やさずにガス化する点だ。

 ブルータワーではまず、木炭を作るように木材を高温で熱する熱分解工程がある。木材から発生した炭化水素ガスを回収し、次の改質工程で水蒸気と混ぜて水素濃度の高いガスに改質する。改質ガスはガスエンジンやガスタービン、燃料電池に送って発電に使う。改質ガスの一部をガス分離装置に通すと高純度な水素ガスができる。

 間もなくプラント建設を着工する宮崎県串間市での事業計画では、改質ガスの97%をガスエンジンに供給し、出力3000キロワットで発電した電力を売電する。残り3%を高純度水素ガスにするだけで燃料電池車200台分の燃料を作れる。堂脇社長は「液状タールは機器に付着して故障を引き起こす。液状タールを出さない技術の開発がブレークスルーだった」と強調する。


http://www.nikkan.co.jp/news/images/nkx20141219caac.png

引用元: 【エネルギー/資源】森林資源から電力・水素生成 燃やさずガス化するプラント開発 ジャパンブルーエナジー

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1: 2014/12/12(金) 11:35:29.40 ID:???.net
Yahoo!ニュース - 静かなエネルギーブーム、木質ペレット (ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト)
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20141210-00000002-natiogeog-sctch


 アメリカ南部の森の奥深く、樹木の屑が静かな、けれど論争的なエネルギーブームの火付け役となっている。木質ペレットと呼ばれるバイオマスエネルギーだ。アメリカ北東部で長いこと家庭用暖房燃料として利用されてきた木質ペレットは、最近になって新たな市場で急速に需要が高まっている。

 再生可能エネルギーの拡大を模索するヨーロッパが、発電に利用するために木質ペレットをかつてないほど大量に輸入し始めたのだ。おかげでアメリカのペレット産業は大きな変貌を遂げ、昨年のバイオマス輸出量は2倍に増加した。

 輸出量の半分以上はイギリスへ向かう。イギリスの電力会社ドラックスは、6カ所の発電所のうち3カ所を、石炭に代わって木質ペレットの燃焼に使えるよう改装した。また、アメリカに支社を置き、本国の発電所へ送るペレットを製造するために、ルイジアナ州とミシシッピー州に2つの製造工場を建設、来年操業を開始する予定だ。

 しかし、この新たなブームに批判的な見方もある。今のところ、石油や天然ガスの生産増加で騒がれたほど新聞見出しのオンパレードや抗議運動が巻き起こっているわけではないが、産業界と環境保護団体がペレットの気候変動への影響を巡って対立しているのだ。産業界は、本来なら廃棄されるはずの木材の副産物を利用しているだけだと主張するが、環境団体は、製造量が増加すれば森林破壊につながり、環境にもよくないと反論する。

 石炭や石油のような化石燃料と違い、木は再生可能な燃料である。1本切れば、もう1本植えることができる。しかし、気候変動を食い止めてくれる木を大量に切り倒して大西洋の反対側へ運搬することを懸念する声もある。

◆海外で爆発的に拡大する需要

 数年前までは、アメリカで製造されていた木質ペレットの80%が国内で消費されていた。そのほとんどは、個人住宅の暖房燃料として使われている。.厳しい冬が続く近年、石油価格の高騰と安価な天然ガスの不足から、北東部では木質ペレットへの需要が記録的な上昇を見せている。

 この先10年間で世界的な需要は倍増すると見られており、ペレット業界はアメリカ南東部での事業拡大を推し進めている。南部にはアメリカの森林の40%が集中しており、長いこと製材用材、パルプ、紙の原料となる木材が生産されてきた。

引用元: 【エネルギー資源/産業】静かなエネルギーブーム、木質ペレット

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1: 2014/12/07(日) 03:14:17.38 ID:???0.net
 かんきつがガソリンに――。夢のような技術を三重大学大学院生物資源学研究科・田丸浩教授の研究チームが開発した。規格外や摘果でこれまで廃棄していたミカンを微生物で分解・発酵させることで、ガソリンの代わりに使える「ブタノール」に変身。バイオマス(生物由来資源)の燃料化で主流をいくエタノールとは違って熱量が高い上、タンクを傷めないため、ガソリン用設備にそのまま使えるという。

画像
http://image.agrinews.co.jp/uploads/fckeditor/2014/12/06/uid000354_2014120612525652a1199f.jpg

 燃料の生成過程はこうだ。傷が付いて商品価値が落ちたり腐ったりしたミカンを、微生物と一緒に皮ごとタンクへ投入。細胞を破壊して糖化させた後、別の微生物で発酵させるとブタノール7割を含む燃料になる。

 実験ではミカンの搾りかす3キロから、20ミリリットルのブタノールができた。37度で保温すると10日間でできるが、保温しないと生成期間が長くなる。

 きっかけは、「年中みかんのとれる町」を掲げる三重県御浜町で、かんきつの廃棄が課題となったこと。同町役場によると熊野市、紀宝町を加えた県南のミカン、甘夏類、「セミノール」の生産量は年間で計1万トンほど。選果場の段階で約300トンが規格外などで廃棄されているとみる。これを有効活用すれば、約300リットルの燃料ができると試算。摘果分や農家段階で出荷しなかったミカンも含めれば、より多くの廃棄ミカンが“宝”になる見込みだ。

(立石寧彦)

続きはソースで


http://www.agrinews.co.jp/modules/pico/index.php?content_id=31120

引用元: 【資源/日農】廃棄ミカンが代替ガソリンに 微生物で分解・発酵 三重大学院 (2014/12/6)

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1: 2014/10/12(日) 22:31:13.65 ID:???.net
2014年10月10日 大型台風に耐える最強のイネの謎を解明
~強稈性と低リグニン性の両立により食用、飼料、バイオマスエネルギー用新品種開発に道を開く~

国立大学法人東京農工大学大学院農学研究院生物生産科学部門の大川泰一郎准教授は、名古屋大学、
富山県農林水産総合技術センター、農業生物資源研究所との共同研究で、最強のイネで知られる本学および農研機構共同育成の水稲品種「リーフスター」のもつリグニン合成酵素シナミルアルコールデヒドロゲナーゼの自然変異の遺伝的特性と、低リグニン性と強稈性を両立する品種改良のための新形質を解明しました。

この成果により、倒伏しやすいコシヒカリなどの食用品種の倒伏抵抗性の改良だけでなく、低リグニン性で消化性、糖化性がよく、かつ倒伏しにくい強稈性の飼料・バイオマスエネルギー用新品種の開発、ひいては世界の食料、飼料の増産、食料・エネルギー問題の解決に貢献することが期待されます。

本研究は、文部科学省特別教育研究経費「地域エネルギー自給率向上のためのグリーンバイオマス研究プロジェクト」、および農林水産省「ゲノム情報を活用した農産物の次世代生産基盤技術の開発プロジェクト」(RBS-2003)の援助を受けて行われたものです。

本研究成果は、Nature姉妹誌Scientific Reports (ロンドン時間10月9日午前10時:日本時間10月9日午後6時)に掲載されました。
(引用ここまで 全文は記事引用元でご覧ください)
___________

▽記事引用元
http://www.tuat.ac.jp/disclosure/pressrelease/2014/20141006094219/index.html
東京農工大学(http://www.tuat.ac.jp/index.html)2014年10月10日

▽関連リンク
Scientific Reports 4, Article number: 6567 doi:10.1038/srep06567
Received 01 May 2014 Accepted 15 September 2014 Published 09 October 2014
Increased lodging resistance in long-culm, low-lignin gh2 rice for improved feed and bioenergy production
http://www.nature.com/srep/2014/141009/srep06567/full/srep06567.html

引用元: 【植物】大型台風に耐える最強のイネの謎を解明/東京農工大など

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1: 2014/06/10(火) 19:05:34.34 ID:???.net
高速で逆送する酵素がキチンを分解
掲載日:2014年6月9日

エビやカニの殻に含まれるキチンは、甲殻類や昆虫など自然界にあふれる生物資源(バイオマス)だが、硬くて分解しにくいため、利用があまり進んでいない。この状況に風穴をあけるような発見が、日本のグループによって成し遂げられた。2種類のキチン分解酵素(キチナーゼのAとB)がキチンの表面を高速で互いに逆走しながら分解している様子の観察に、東京大学大学院農学生命科学研究科の五十嵐圭日子(きよひこ)准教授と新潟大学農学部の渡邉剛志教授らが世界で初めて成功した。

発見は最新の高速原子間力顕微鏡でもたらされた。高速で動きながら機能する酵素の姿を捉えたことは、生化学の教科書に載るような基礎的な発見である。新潟大学の鈴木一史准教授、杉本華幸助教、金沢大学の安藤敏夫教授、内橋貴之准教授、東京大学の鮫島正浩教授らとの共同研究で、6月4日の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。研究グループは「キチナーゼを有効に活用すれば、未利用のキチンをバイオマスとして活用できる道が開ける」と期待する。

研究グループは、キチンを栄養源とするSerratia marcescens というバクテリアがキチンを分解するときに使う2 種類の酵素、キチナーゼAとBを使った。このバクテリアと酵素は、新潟大が長年、研究してきた。酵素がキチンを分解する様子は、金沢大が開発した高速原子間力顕微鏡で解析方法も改良して観察した。この顕微鏡は、さまざまな分子を直接観察して、1枚の画像を0.01秒もの速さで撮影でき、分子の動きを刻々と解析できる。

キチンのサンプルには、海洋研究開発機構の無人探査機「ハイパードルフィン」が深海から採取したサツマハオリムシの体の周りの棲管(管状の巣)から調製した結晶性のβキチンを用いた。観察した2種類のキチナーゼがキチンの表面を移動する速度は、キチナーゼAが秒速71nm(ナノメートル、100万分の1mm)、キチナーゼBが秒速47nmだった。しかも、互いに逆方向だった。

キチンを構成している糖分子の長さが1nmであることから判定すると、キチナーゼAは1秒間に71回、キチナーゼBは1秒間に47回も分解していることがわかった。研究グループがこれまでに調べてきた多くのセルロース分解酵素(セルラーゼ)の反応速度が1秒間に10回程度だった結果と比較すると、キチナーゼの分解反応は極めて速いといえる。

さらに、キチナーゼやセルラーゼの長さは約10nmなので、これを車長が5mの自動車として比べると、動く時速はキチナーゼAが130km、キチナーゼBが85km、セルラーゼは18kmに相当する。セルラーゼ分子はセルロース表面で「渋滞」を起こしてしまうことが知られているが、キチナーゼではそのような現象は観察されず、長い分子のキチンの上を高速で双方向に突っ走りながら、効率よく分解するすごい能力があった。

(つづきはソースを見てください)

図. 2種類のキチナーゼが逆向きに高速走行しながらキチンを分解していく概略
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140609_img6_w400.jpg

グラフ. 高速原子間力顕微鏡で観測され、解析されたキチナーゼAとB、セルラーゼの移動速度の分布
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140609_img7_w450.jpg

ソース:サイエンスポータル(2014年6月9日)
高速で逆送する酵素がキチンを分解
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/06/20140609_03.html

原論文:Nature Communications
Kiyohiko Igarashi, et al.
Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18 processive chitinases on crystalline chitin
http://www.nature.com/ncomms/2014/140604/ncomms4975/full/ncomms4975.html

プレスリリース:東京大学大学院農学生命科学研究科(2014/06/05)
分解酵素にとって結晶性キチンは双方向の高速道路だった
- 未利用バイオマスからの物質生産につながる重大な発見 -
http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2014/20140605-1.html

引用元: 【生化学】高速で逆送する酵素がキチンを分解

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