リグノセルロースからのエタノール製造システムの開発

木材の効率的糖化技術

山本 哲史*1・斎藤 祐二*1・瀧 寛則*1・寺島 和秀*2・金子 誠二*2

木材の代表的な糖化技術としては,2段階希硫酸法が挙げられる。この手法は,第1段階目の処理でヘミセルロースの90%を糖化できるものの,第2段階目では,セルロース糖化率は60%と比較的低い。本研究では,木材に対して希硫酸処理を行った残渣から効率良くセルロースを糖化できる技術開発を目指している。ここでは,省エネルギーでの糖化が可能な酵素糖化法に着目し,高収率でセルロースを糖化できる前処理技術の検討を行った。その結果,アルカリ条件下にて酸化処理を行うAlkaline/Oxidation(A/O)法が,希硫酸処理後の残渣の酵素糖化を促進することが明らかとなった。

キーワード: バイオエタノール,バイオマス,リグノセルロース,リグニン,糖化,発酵

*1 技術センター建築技術研究所環境研究室
*2 エコロジー本部業務推進グループ

Development of a Technique to Manufacture Ethanol from Lignocellulose

A Technique for Efficiently Saccharifying Wood

Norifumi YAMAMOTO *1, Yuji SAITO *1, Hironori TAKI *1, Kazuhide TERASHIMA *2 and Seiji KANEKO *2

Saccharification of wood is typically done using dilute sulphuric acid in two stages. The first stage saccharifies 90% of the hemicellulose in the wood, while the second stage saccharifies a relatively low 60% of the cellulose. The goal of this study was to develop a technique that can efficiently saccharify cellulose in the residues of the after treatment with dilute sulphuric acid. In this paper, we examine a pre-treatment technique that uses enzymatic saccharification to produce large quantities of cellulose with less energy. Alkaline/Oxidation (A/O) pre-treatment, which is oxidation in alkaline conditions, accelerates enzymatic saccharification of residues after treatment with dilute sulphuric acid.

Keywords: bioethanol, biomass, lignocellulose, lignin, saccharification, fermentation

*1 Environmental Engineering Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Project Promotion Group, Ecology Division