ｃ．バイオディーゼル燃料の生産技術の開発

• 課題番号: 2008010644
• 研究機関名: 農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究分担: （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,食品工学研究領域; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,中央研,バイオマス資源循環研究チーム
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2008
• 摘要: 超臨界法を用いたバイオディーゼル燃料製造法の開発については、１）茨城県の行方市や東海村において発生する廃食油を原料として使用するバイオディーゼル燃料の生産シミュレーションを行った。２）熱交換機での滞留時間を短縮して副次的な反応を抑制するために熱交換器周辺の仕様を変更した結果、減価償却費を最大40％減少させることができると推測された(導入時の補助金なしで77円/L → 46円/L)。３）メタノール分離工程をバッチ式減圧蒸留方式から連続式蒸留塔方式に変更したことで、消費電力量が0.13 kWh/Lから0.07 kWh/Lとなり、従来の53 ％に削減された。これにより、燃料製造に要する消費電力量が約10 ％低減されるものと考えられた。４）一般家庭、学校給食から回収した廃食用油を原料として燃料を製造し、得られたデータを元に二酸化炭素排出量を推定した。燃焼時のバイオマス由来の二酸化炭素排出を考慮しない場合、超臨界法を用いた製造法の排出量は12.3kg-CO2/GJとなった。アルカリ触媒法における二酸化炭素排出量は、グリセリンが有効利用されると仮定した場合は9.5kg-CO2/GJとなるが、グリセリンが有効利用されないとして二酸化炭素排出量に組み入れると21.5kg-CO2/GJとなり、超臨界法を用いた製造法の方が排出量を低減できるものと考えられた。５）新たに動物油脂対応機の設計・試作を行なった。 無触媒メチルエステル化法では、１）メタノール蒸気と油脂との接触時間を増大させるため、ガラスビーズを充填層に入れ、気泡の浮上速度を制御することにより、反応速度を1.6倍以上に向上させることに成功した。実証プラントにより、脂肪酸メチルエステルを主成分とする反応生成物を得ることができた。メチルエステルの収率を改善するために、粗脂肪酸メチルエステル（FAME：Fatty Acid Methyl Ester）を反応器に再度投入することでメチルエステル濃度を90～99％程度まで上昇させることが可能であることを明らかにした。これらの技術を6,000kL/年規模のプラント（事業プラント）に拡大した場合を想定してバイオディーゼル燃料の製造コストを試算し、45円/ L以下（廃食用油の調達コストは除く）の達成が可能との結果を得た。
• カテゴリ: コスト 生産拡大 低コスト