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Shoko OKA

Abstract /Japanese

この調査は、従属栄養生物であるオーランチオキトリウムを用いて有機物を含む排水から燃料を生成した場合の経済効果を明らかにしたものである。

 現在、汚泥処理に後期生微生物群を用いた活性汚泥処理法が存在するが、筑波大学渡邉研究室(ABES)が発見したオーランチオキトリウムは水中で有機物を取り込むだけでなく、スクアレン(C30H50)を生産する。

 スクアレンは密度、表面張力、動粘度が軽油と非常に似ている不飽和炭化水素である。しかし、これをそのまま燃やすと煤が発生してしまうため、水添し、飽和炭化水素であるスクアラン(C30H62)にする。このとき、ポリジメチルシランと金属酸化物を溶媒に分散させ、パラジウムに担持させた触媒を用いることで、スクアランの収率が98%を超える。

 だが、スクアランはエネルギー量は比較的高いもののオクタン価が低く、自動車や発電機の燃料としては不向きである。そこでさらにPt-Re/SA触媒下、310℃でスクアランを水素化分解したところ、Reを3wt%添加したときに、燃料として使用できるC10-C20飽和炭化水素が合計68.8%得られた。

 オーランチオキトリウムは乾燥重量あたり17.5%、年間34,200L/haのスクアレンを生産するため、年間26,256L/haの燃料を生産することが可能となる。これはガソリンの末端価格(2016年12月4日全国平均、120円/L)としておよそ280万円となる。


Abstract /English

 This research reveals the positive economic effect in the case of fuel generation from domestic waste water using aurantiochytorium.

 Nowadays, there is activated sludge treatment method; making aerobic microorganisms decompose. However aurantiochytorium sp.18w-13a discovered by Tsukuba Univ. Watanabe lab. (ABES) is not only decomposing organic matter in water but also generates squalene (C30H50).

 Squalene must be hydrogenated because it is unsatulated hydrocarbon, so if it burns, it produces soot. As a result, squalan (C30H62); satulated hydrocarbon is generated. Then the yield of squalan is over 98% when we use special metal catalyst; PMPSi-MO/Pd in solvent. However squalene is unsuitable for fuel because the calorific value is high, on the other hand, the octane number is low.

 Thus we hydrogenolysised squalan at 583K with Pt-Re/SA catalyst, C10-C20 class hydrocarbon were collected 68.8%.

 Aurantiochytorium generates squalene 34,200L/ha/year. Thus when we use above method, we can obtain fuel 23,256L/ha/year. This corresponds to 2.8 million yen, as the retail price of gasoline.


Demonstration Movie

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I referred to them:

・M.M. Watanabe Lab., University of Tsukuba (http://www.abes.tsukuba.ac.jp/clabes/watanabe-lab/index.html)

・Shiga Pref. (http://www.pref.shiga.lg.jp/g/nosei/yukyu/yukyutop.html)

and more, I'll write A.S.A.P.