福岡大学工学部化学システム工学科

バイオディーゼル燃料(BDF)

BDFの品質管理

 日本でBDFを製造するとなると、原料はどうしても食堂等から排出される「廃食用油」を有効利用するのが得策です。ところが、使用状況が異なる様々な場所から集められた廃食用油を原料とするので、出来上がったBDFの性質にバラツキが生じます。特に動物油が混じってくると、冬季に凍りやすいBDFになります。
 もし、今日の原料油の簡単な物性値から出来上がるBDFの性質が予測できたり、最適な反応条件が設定できるようになったらいいですね。
 これを解決するため、以下のような検討を進めています。

  1. 工場で製造されるBDF物性のバラツキに対する原料の影響
  2. ニューラルネットワーク解析法による原料物性からのBDF物性の予測
  3. BDF品質の燃焼特性(排気ガスへの影響)

効率的生産法

 BDFは、最後はディーゼルエンジンで燃焼させるわけですから、安価に製造しなくてはいけません。BDFを造る方法として、アルカリ触媒法、酸触媒法など様々な方法がありますが、品質的にも、経済的にも、一長一短があります。また、現在の市場経済的には、安価なメタノールと反応させて製造されています。そこで、以下のような検討を進めています。

  1. 固体触媒による製造
  2. ブタノールとの反応による製造
  3. ジャトロファなどの非食用油からの製造とその品質

廃グリセリンの有効利用

 BDFを製造すると、どうしてもグリセリンが副生成物として発生します。これの有効利用が可能になれば(有価物として販売できれば)、BDFの価格を下げることができます。グリセリンは医薬品や化粧品の添加物として有用なのですが、廃グリセリンをきれいに精製するのはコスト的に見合いません。そこで、廃グリセリンの別の利用を考えることとなります。

  1. 廃グリセリンのプラスチック化
  2. 他の物質製造時の反応媒体としての有効利用

研究成果

学術論文 Todaka, M., Kowhakul, W., Masamoto, H., Shigematsu, M., Onwona-Agyeman, S.
Thermal decomposition of biodiesel fuels produced from rapeseed, jatropha, and coffee oils with different alcohols
Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Online (2013.03)
学会発表 Todaka, M., Kowhakul, W., Masamoto, H., Shigematsu, M., Onwona-Agyeman, S.
Thermal decomposition of biodiesel fuels produced from Jatropha and waste coffee oils
The 48th Japanese Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (Higashi-Osaka), p.73 (2012.08)
学会発表 戸昌俊、矢田晃一、コウハクル ワサナ、重松幹二、正本博士
曇点低下を目的としたバイオディーゼル燃料の製造の検討
第21回日本エネルギー学会大会(東京), p.188-189 (2012.08)
学会発表 Yoshimura, K., Tsukahara, K., Okumura, K., Tanimoto, M., Masamoto H., Shigematsu, M.
Quality control of biodiesel fuel and effective utilization of by-product glycerin
The 23rd International Symposium on Chemical Engineering (Fukuoka), PB-02 (2010.12)
学会発表 Yata, K., Sago, T., Masamoto, H., Shigematsu, M.
Physical properties and exhausts of biodiesel fuels from various vegetable oils
The 23rd International Symposium on Chemical Engineering (Fukuoka), PB-04 (2010.12)
学会発表 吉村和輝、正本博士、重松幹二
バイオディーゼル燃料製造における副生グリセリンのポリマー化
第19回日本MRS学術シンポジウム(横浜), A-P14-M (2009.12)
学会発表 矢田晃一、正本博士、重松幹二、スィアウ オンウォナ-アジマン
廃食用油、非食用油、食品廃棄物から製造したBDFの性質
第19回日本MRS学術シンポジウム(横浜), A-P28-B (2009.12)
学会発表 吉村和輝、下司卓矢、高瀬雅彦、武下遼、正本博士、重松幹二
廃食用油の総合利用〜バイオディーゼル燃料の反応最適化と副生グリセリンのポリマー化〜
第18回日本エネルギー学会大会(札幌), p.426-427 (2009.07)
学術論文 Masamoto, H., Kihara, T., Matsuoka, N., Takeshita, R., Shigematsu, M.
Prediction of chemical properties of biodiesel fuels from the properties of raw materials with neural network analysis
Transactions of the Materials Research Society of Japan 33(4): 1193-1196 (2008).
学会発表 川添 裕幸、石原健作、重松 幹二、正本 博士
ニューラルネットワークによるバイオディーゼル燃料と原料油の関係予測
第44回化学関連支部合同九州大会(北九州), p.107 (2007.07)

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