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北海道における稲わらからのバイオエタノール製造モデルの検討

副島 敬道*1・屋祢下 亮*1・五十嵐 正*2・白石 史織*2・小嶋 令一*3・牧野 秀和*4

アルカリ前処理と酵素糖化を製造プロセスに組み込んだバイオエタノール製造プラントを北海道恵庭市に建築し,稲わらを原料とした製造実証実験,および原料の収集運搬,保管の実験を2008年から2012年の間行った。当該製造プロセスにおける最適条件を確定し,北海道の稲わらを原料とした場合の,原料の利用可能量,収集運搬コスト等から大規模製造工場の規模設定を検討し,試設計を行った。また,製造収率,エネルギー調達をパラメーターとしたケーススタディを行い,北海道における稲わらからのバイオエタノール製造モデルについて検討を行った。検討の結果,エタノールの年間製造量は12,000KLの規模が最適となった。またケーススタディの結果,遺伝子改変酵母を用いてC5,C6糖からエタノールを製造し,廃棄物焼却施設等よりエネルギー供給を受けた場合,エタノール製造コストは約85円/L,温暖化ガス排出量はガソリン比で45.4%削減と試算された。

キーワード:  バイオエタノール,アルカリ処理,稲わら,セルロース,バイオマス

*1 技術センター 建築技術研究所 環境研究室
*2 環境本部 環境開発部
*3 エンジニアリング本部
*4 札幌支店 営業部

The Production Modeling Case Study of Bioethanol from Rice Straw in Hokkaido

Takamichi SOEJIMA*1, Makoto YANESHITA*1, Tadashi IGARASHI*2, Shiori SHIRAISHI*2, Reiichi OJIMA*3 and Hidekazu MAKINO*4

The bioethanol production plant was constructed in Eniwa-shi, Hokkaido, which was introduced alkali pretreatment and enzymatic saccharification process. The experiments of bioethanol production from rice straw, rice straw collection conveyance, and rice straw storage were conducted during 2012 after 2008.
The optimal condition in the manufacturing process was decided, a scale setup of the large-scale manufacturing factory was considered from the quantity of the straw, collection conveyance cost, etc., and the trial design was performed. The case study which made production yield and energy supply as the parameter were performed, and the bioethanol production model from the straw in Hokkaido was examined. The amount of annual quantity of ethanol is 12,000KL as a result of examination.
Moreover, when ethanol was manufactured from C5 and C6 sugar using an inheritable-genetic-modification yeast and energy supply was received from a waste combustor etc. as a result of a case study, as for about 85 yen /L of ethanol production cost, and the amount of greenhouse-gases discharge was made with reduction 45.4% by the gasoline ratio.

Keywords:  bioethanol, alkali treatment, rice straw, cellulose, biomass

*1 Environmental Engineering Research Section, Building Research Institute, Technology Center
*2 Environmental Development Department, Environment Division
*3 Engineering Division
*4 Marketing & Sales Department, Sapporo Branch