漂着ゴミに含まれる流木を利用したバイオディーゼル燃料の合成

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本研究では、鶴岡高専の学生寮や家庭から排出される廃食用油を原料とし、漂着ゴミに含まれる流木を炭にした材料を利用し、高純度のBDFを合成することを目的とした。固体触媒として用いた酸化カルシウムは吸湿性があるため、エステル化率にばらつきがあり高純度のBDFを合成することが困難であった。一方でリン酸三カリウムは、液相法の合成と比べて遜色がない高いエステル化率のBDFを合成できるだけでなく、再現性が良かった。流木炭に固体触媒を担持したBDF合成においては、流木炭の粒径が細かいほど触媒担持量は多く、エステル化率も高い結果となった。また合成後の固液分離は触媒単独で用いるよりも短時間で行うことができ、効率性が向上した。さらにアルカリ触媒を用いる液相法において不可能であった触媒の回収を改善し、固液分離の際に炭触媒を回収し、水酸化カリウム水溶液を用いて流木炭の多孔構造中に固定化されている固体触媒の再生することができた。再生した炭触媒は、触媒が固定化されている限り、BDF合成でおいて高エステル化率を実現できる。油の酸化時に生成されると考えられる遊離脂肪酸を新油に混ぜ、流木炭と活性炭に吸着させた。吸着性能は、油中に残存する酸価(A.V.)を測定し、評価を行った。どちらの炭も低級脂肪酸の吸着が認められ、高級脂肪酸はわずかしか吸着しなかった。また流木炭の吸着性能は活性炭とほぼ変わらなかった。廃油の着色除去は活性炭では見られたが、流木炭では差が見られなかった。学生寮や家庭から排出した廃油を用いて合成したBDF中に含まれる不純物は、ガスクロマトグラフやNMRで確認できなかったが、炭触媒を用いた結果、僅かであるが、酸価を下げることができた。よって酸価が高い廃油は、流木炭を用いることで、より高純度のBDF合成が期待できる。