ヤーコンの茎葉を使ったバイオエタノール製造試験

2014年度は、ヤーコンの茎葉を用いて、バイオエタノールの製造について試験を行いました。その結果、1キログラムの乾燥ヤーコン茎葉から、98%濃度のバイオエタノール100グラムを製造しました。セルロース系バイオエタノールを高い効率で抽出することができました。

製造工程は次のとおりです。

秋にヤーコン茎葉を収穫し、冬場にビニールハウスで2か月ほど乾燥させると、カラカラに乾燥します。これを粉砕機で粉末にして長期保存しておきました。

    

乾燥させたヤーコンの茎葉を粉末にし、繊維質のセルロースを分解する酵素である「セルラーゼ」を加え、phや温度を調節して糖質に分解します。これに酵母を加え、温度と時間を管理しながらアルコール発酵させ、さらに蒸留精製することでバイオエタノールを抽出しました。セルロース分解をしない手法に比べて、効率は5倍に向上しました。

製造には太陽光発電を使用したため、製造コストは酵素と酵母の調達費用のみです。一般的なヤーコンの生産において廃棄される茎葉からエネルギー資源を取り出せたことは、価値のある結果です。ヤーコン茎葉は糖分を多く含むため、通常のセルロース系バイオエタノールに比べても、効率よく製造することが可能であることがわかりました。

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2012年度研究報告

2012年度は、2011年の研究報告で述べたヤコノール生産における課題である、

  1. 年に1回しか収穫できないこと
  2. 製造コストが割高であること

について重点的に調査しました。

ヤーコンは、日本全国各地で生産可能という利点を持ちます。とは言え、1.の『年間収穫回数制限』の克服については、品種改良などを行わない限り、現状では困難だと考えています。

その打開策として、『長期保存』を可能にすることで、ヤコノール原料を備蓄し、年間を通じてヤコノール(バイオエタノール)の生産を実現しました。

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2011年度研究報告

2011年度は、2010年の研究報告で述べたとおり、セルロース糖化技術を導入した「ヤコノール」収量の向上を目的に、調査・研究を進めました。その結果をご報告します。

2010年度におけるヤーコンの糖分のみ(糖質系バイオマス作物)を利用したバイオエタノール収量は以下のとおりでした。

ヤーコン(イモ)/0.352~0.564
ヤーコン(茎葉)/0.288
▲作物/1平方メートル当りのエタノール収量(リットル)
※出典:『エネルギー作物のバイオ燃料収量等の推計方法』新エネルギー・産業技術総合開発機構

2011年度はこれに加えて、セルロース系バイオマス原料として下記のようなバイオエタノール収量を実現しました。

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2010年度研究報告

ヤコノール研究所では、2010年後半から2011年前半にかけて、福島県天栄村の協力を得てヤコノールの生産を行い、その収量について集計しました。ヤーコンから得られるエタノール収量実績値と、糖質系バイオマス作物から得られるエタノール収量を比較します。

ヤーコン(イモ)/0.352~0.564
ヤーコン(茎葉)/0.288
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