群大GX｜【TF2-2】資源循環ハブにおける最終残渣のエネルギー転換

群馬県企業局「再生可能エネルギー・脱炭素化研究開発等助成金事業」

群馬県のＧＸを加速する地域資源活用新産業創出プラットフォーム整備プロジェクト



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TF2 Outcome 2	資源循環ハブにおける最終残渣のエネルギー転換
令和６年度成果内容

武田グループ

WP-2-2-1【生物学的燃料転換】

ガソリンの代替燃料を微生物で合成するために必要な遺伝子の同定を行いました。

ガソリンの原料となる中鎖脂肪酸の生産: 　・カプリン酸の分泌生産をする菌を同定; 　・その代謝遺伝子を特定

政府は生物を用いた有用物質の生産である「バイオものづくり」を推進しており、現在では有用な微生物を探索してくるというよりは、⼈間の手で有用物質を生産する生物を作り出していくという合成生物学が主流になっています。

現在、バイオプラスチックやバイオ燃料が特に注目されている一方で、ガソリンの生産はあまり研究されてないため、我々は新たなバイオ燃料の生産に有用な遺伝子の同定を⾏い、中鎖脂肪酸の合成のキーとなる遺伝子解析を⾏いました。

keyword：Bio-fuel / 中鎖脂肪酸 / ガソリン

渡邉・窪田・野田グループ

WP 2-2-2【アンモニア回収型固形燃料転換】

畜産排せつ物等の湿潤含窒素有機性から、生物反応によって窒素を除去しながら性状を安定させた固形物を乾燥し、固形燃料化するプロセスを提案しました。
廃液中に分離されたアンモニアを回収して水素転換してエネルギー回収するプロセスを提案し、その性能評価のための試験装置を製作しました。
プロセス計算によって、プロセス全体の性能評価を⾏いました。

アンモニア化成好適反応条件の明確化を目的として、模擬排せつ物を用いたアンモニア化成のラボ実験を⾏ったところ、メタン発酵が生じる程度の低有機物負荷条件でアンモニア転換率が向上することがわかり、濃縮汚泥に低負荷で処理対象を供給する方式が一つの選択肢となる可能性を明らかにできました。

アンモニアとリン酸マグネシウムとの反応を利用したアンモニア濃縮プロセスの原理実証試験装置（左写真）を製作して測定したところ、アンモニアと脱水ニューベリーアイトの化学吸着を利用したアンモニア水からのアンモニア吸着量は、1 時間の反応で投入アンモニアの45%、生成したストルバイトの熱分解で回収されたアンモニアガスの回収率は40%でした。

これらの結果から、プロセス1 サイクルのアンモニア回収率は18%となりました。今後、回収条件を見直すしことで、目標であるアンモニア回収率50％の達成を目指します。

リン酸マグネシウムアンモニウム（MAP）からの２段階熱分解による高濃度アンモニアガス回収（特許申請中）