酢酸発酵によるリグノセルロースからの先進エタノール生産

抄録

酢酸発酵によるリグノセルロースからの先進エタノール生産プロセスを開発した。2段階加圧熱水によりリグノセルロースをC6糖およびC5糖，これら糖類の過分解物，リグニン由来物質などへと分解し，嫌気性条件下で酢酸発酵する。発酵には混合微生物を用い，回分または流加培養によりNaOH（Ca(OH)₂も可）でpHを6.5～7.0に制御しながら発酵する。得られた酢酸ナトリウムはバイポーラ電気透析により酢酸に変換し，最大200 g/Lまで濃縮してルイス酸担持触媒（Ru–Sn/TiO₂）により水素化し，バイオエタノールを得る。アルコール発酵法では，乾物1トンのスギより200～300 Lのバイオエタノールが生産されるのに対し，本プロセスでは2倍のエタノールが得られた。また，アルコール発酵法に比べてエネルギー回収率は高く，かつCO₂排出原単位は低く，環境負荷低減のためのCO₂削減に本プロセスが有効であることが明らかとなった。