未利用熱帯バイオマスを原料とするバイオプラスチック用乳酸の発酵カラムの開発

バイオマスを化石資源の代替に利用する場合、食料とのバッティングが社会問題を引き起こしている。そこで未利用バイオマスとしてNipahに注目した。バイオ由来のプラスチック、バイオプラスチックは(1)地球温暖化の低減に有効であり、(2)化石資源を節約することができ、(3)環境負荷が低い、など、循環型社会を構築する「キー・マテリアル」として、社会の期待は非常に大きいが、その利用は極めて限られている。その最大の理由はバイオプラスチックが化石資源由来の汎用性プラスチックに比べ、5〜10倍と高価であるためである。ここで提案する研究は代表的なバイオプラスチックであるポリ乳酸を発酵から合成までオンサイトで一貫生産することで、その生産コストを現在の汎用性プラスチックと同程度に低減することを目指した環境調和型ポリ乳酸の合成プロセスを、熱帯地方に豊富に存在する未利用バイオマス“Nipah"から直接乳酸を発酵させるカラムを開発し次の成果を得た。(1)線流速が1cm/h以下の場合には乳酸の濃度が2%以上の溶液が得られる。(2)一方線流速が2cm/h以上の場合にはフラッデングが起き、濃度も1%以下となり、最適発酵効率は1-2cm/h程度で運転する必要がある。

バイオマスを化石資源の代替に利用する場合、食料とのバッティングが社会問題を引き起こしている。そこで未利用バイオマスとしてNipahに注目した。バイオ由来のプラスチック、バイオプラスチックは(1)地球温暖化の低減に有効であり、(2)化石資源を節約することができ、(3)環境負荷が低い、など、循環型社会を構築する「キー・マテリアル」として、社会の期待は非常に大きいが、その利用は極めて限られている。その最大の理由はバイオプラスチックが化石資源由来の汎用性プラスチックに比べ、5〜10倍と高価であるためである。ここで提案する研究は代表的なバイオプラスチックであるポリ乳酸を発酵から合成までオンサイトで一貫生産することで、その生産コストを現在の汎用性プラスチックと同程度に低減することを目指した環境調和型ポリ乳酸の合成プロセスを、熱帯地方に豊富に存在する未利用バイオマス“Nipah"から直接乳酸を発酵させるカラムを開発し次の成果を得た。(1)線流速が1cm/h以下の場合には乳酸の濃度が2%以上の溶液が得られる。(2)一方線流速が2cm/h以上の場合にはフラッデングが起き、濃度も1%以下となり、最適発酵効率は1-2cm/h程度で運転する必要がある。