국가 선진 산업 과학 기술 연구소의 국립 연구 개발 기관 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "바카라 꽁 머니")기능 화학 연구 부서[연구 부서 이사 Kitamoto Dai] 바이오 기반 재료 화학 그룹의 최고 연구원 인 Fujimoto Shinji는 Wood바이오 매스(넓은 잎이있는 나무)에서 설탕 생산에 사용되는 물의 양을 줄이는 동시에 당화율을 크게 향상시키는 기술이 개발되었습니다
Woody Biomass의 설탕 생산, 일반적으로전처리and효소 당화필요하고 다양한 전처리가 연구되었습니다 물과 열만 사용하는 전처리입니다열수 치료환경에 미치는 영향을 미치는 이점이 있지만 많은 양의 물을 사용하는 데 문제가 있습니다 또한, 탄산화 속도는 수열 처리 단독을 사용하여 전처리에서 낮기 때문에 화학적 처리 (제약 방법) 및 분쇄 처리 (열수 및 기계 화학적 방법)가 필요할 수있어 설탕 생산 바카라 꽁 머니이 증가 할 수 있습니다 이번에 개발 된 기술은 기존의 열수 방법에 비해 사용 된 물의 양을 약 90% 감소시켜 가열 에너지를 최대 80% 감소시키고, 자체 생성 유기산의 영향으로 인해 수소 처리의 전처리에도 불구하고 90% 이상의 사카 화 속도로 인해 사용되었습니다 결과적으로 화학적 처리 또는 분쇄 처리가 필요하지 않으므로 주요 처리가 필요합니다달리기 바카라 꽁 머니70%이상 감소했습니다 이 기술은 우디 바이오 매스에서 합성 된 화학 제품의 발달 및 확산에 기여할 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2018 년 12 월에 게시 된 Academic Journal에 게시되었습니다 (Fujimoto et al., Bioresource 기술 보고서, 4 (2018) 16-20) 또한 14 번째 바이오 매스 과학 회의에서 발표 될 예정이며, 2019 년 1 월 16 일부터 17 일까지 히로시마 현 히로시 시로 시마에서 개최됩니다
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| 이번에 개발 된 기존 기술과 기술 사이의 프로세스 흐름 비교 |
기후 변화 통제의 관점에서탄소 중립9741_10084
바카라 꽁 머니는 목재 바이오 매스에서 유래 한 화학 물질 및 연료를 실질적으로 적용하기 위해 전처리 및 효소 사카 화의 연구 및 개발에 관한 노력을 기울이고 있으며, 수산 및 기계 화학적 방법을 사용하여 전처리의 효율을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다 (AIST : 비 황산 방법을 사용한 로투스 바카라 에탄올 생산) 다른 한편으로, 열과 물만 사용하는 열수 방법은 많은 양의 물을 사용하여 고착 방지와 같은 균일 한 전처리를 수행하고 후자의 단계의 효소에 의한 글리한 화율은 낮으므로 열수 방법에 대한 연구는 충분히 수행되지 않았으며, 약물 (약물 방법)을 추가 할 필요가 없었다 (약물 및 기계적 방법) 그러나 열수 적 방법은 환경 영향이 낮고 소수의 프로세스가있는 간단한 방법이며, 운영 바카라 꽁 머니이 낮아지면 실질적인 사용으로 이어질 수 있습니다 따라서 이번에는 열수 방법으로 사용되는 물의 양을 크게 줄일 수있는 새로운 기술 개발을 수행했습니다
기존의 열수 방법에서, 바이오 매스 원료로 사용되는 물의 약 5 ~ 10 배 먼저, 열수 처리 및 효소 천공의 공정 흐름과 관련하여, 화학 열역학에 기초한 공정 시뮬레이션에 의해 열수 처리에 사용되는 물의 양과 가열 에너지 사이의 관계를 조사했다 도 1 (왼쪽)에 도시 된 바와 같이, 1 : 1 바이오 매스 원료를 사용하는이 기술 : 물 (50% 원료 농도)은 기존의 열수 방법 (9% 원료 농도)에 비해 가열 에너지의 양을 80% 이상 줄일 수있다
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| 그림 1 :이 기술을 사용하여 난방 에너지 및 주요 운영 바카라 꽁 머니 감소 효과 |
다음으로, 물이 감소 된 높은 원자재 농도에서 실제로 열수 처리를 수행하기 위해, 배치 타입 튜브 반응기 및 과열 및 연소를 방지하는 전기 용광로를 사용하여 반응기 내의 균일 한 가열 대기를 초래했습니다 또한, 수득 된 가공 생성물이도 3 (왼쪽)에 도시 된 바와 같이, 수득 된 가공 생성물이 효소 적으로 사카 화되었을 때, 천골화 속도는 종래의 열수 방법에 비해 30% 이상 증가하여 911%에 도달했다 이것은 화학적 처리 (제약 방법) 또는 그라인딩 처리 (열수/기계 화학적 방법)를 사용하지 않고 수열 처리 단독으로 얻은 최고 수준의 saccharification 속도였다 또한, 천골화 속도를 향상시키는 인자를 조사하기 위해, 우리는 수산 처리 후 성분 분석을 수행하고 물 사용의 감소에 따라 아세트산 농도가 증가 함을 발견했다 (도 3 (오른쪽)) 아세트산은 셀룰로오스와 단단히 얽힌 헤미 셀룰로스를 선택적으로 분해하며, 현재 기술은 자체적으로 생성 된 고농도의 아세트산 만 사용하여 헤미 셀룰로스의 분해를 더욱 촉진 할 수 있다고 믿어진다 기존의 열수 방법 (1 차 농도 9%)에서,이 기술의 조건을 재현하기 위해 의도적으로 아세트산을 첨가하기 위해서는 원료에 약 40 wt%의 아세트산을 추가해야하므로 추가 바카라 꽁 머니이 발생할 필요가 있습니다
주요 운영 바카라 꽁 머니은 열수 처리의 가열 바카라 꽁 머니 (열당 열 : 21 \/mj)과 효소를 조달하는 바카라 꽁 머니 (효소 당 효소 : 300 \/kg)으로 추정되었습니다 (그림 1 (오른쪽)) 개선 된 천공 속도는 가열 바카라 꽁 머니뿐만 아니라 얻어진 당 (포도당) 당 효소 바카라 꽁 머니을 감소 시키며, 이번에 개발 된 기술은 기존의 열수 적 방법에 비해 운영 바카라 꽁 머니을 70% 이상 줄일 수 있음을 발견했습니다
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| 그림 2 열수 처리 실험 장비 |
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| 그림 3 : 설탕 전환율 및 아세트산 농도에 대한 열수 처리에서 원료 농도의 영향 |
앞으로, 이번에 개발 된 기술을 사용하여 얻은 설탕은 후속 단계의 에탄올 발효 및 화학적 합성 단계를 수행하는 데 사용될 것입니다 또한, 우리는 경제학을 추정하고 전체 프로세스의 장점을 고려할 계획입니다 또한, 우리는 기업 협업을 통해 초기 단계에서 실질적으로 사용하는 것을 목표로 할 것입니다
국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 국립 연구 개발 공사
기능 화학 연구 부서, 바이오 기반 재료 화학 그룹
최고 연구원 Fujimoto Shinji 이메일 : sfujimoto * 바카라 꽁 머니gojp ( @로 변경하고 보내주세요)