本研究は杉微粉末からの同時糖化発酵によるバイオエタノール製造に関するものである。振動型粉砕機ダンデムリングミルにより粉砕した杉微粉末は，酵素糖化において効率的に糖に変換できる。杉微粉末と高温発酵性酵母Schizosaccharomyces japonicus SS4-5 を用いた40℃での同時糖化発酵ではエタノールの生成が阻害された。そこで，高温条件下で効率的にエタノール生成が行えるように改良するためにSS4-5株の細胞をUV処理に供与した。変異処理の結果，高温条件下で安定してエタノール生成が可能な変異株SS4-5SP株を取得した。SS4-5SP株を用いた40℃での同時糖化発酵ではエタノール生成とエタノール収率は51.11 g/Lと81.81％であった。SS4-5SP株を用いた同時糖化発酵により高効率のエタノール生成が実現できる。

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To mitigate the energy crisis and the environmental damage from fossil fuels exploration to combustion, much attention has been focused on liquid biofuel production from algae to reduce CO₂ emission and dependence on petroleum. Among the existing algae-to-biofuels technologies, the hydrothermal treatment has been proposed as an attractive one since the produced bio-oil has lower oxygen content than pyrolysis, and the dewatering step of the feedstock is not necessary. However, much biomass residue will be produced associated with the oil extraction from algae, which should be discharged as wastes. Especially the aqueous fraction accounts for the major part of the products. In this study, a green microalgae obtained from TISTR (Thai Institute of Science and Technology Research), named No.8511, was processed under different hydrothermal conditions to investigate the properties of aqueous phase products in terms of the nutrient content. Hydrothermal treatment was conducted at different concentrations of algae (from 5 % to 30 %) and temperature ranges (from 210 °C to 290 °C). The major nutrition elements and trace metal elements in the aqueous phase were quantified and analyzed. The results showed that a considerable nutrition recovery in aqueous part is possible.

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バイオマスをガス化し，DME 等の石油代替燃料を製造するBTL プロセスにおいて，ガス化ガスをDME に転換する工程は加圧下で行われる。バイオマスのガス化を加圧で行えば，合成工程に送るガス化ガスの昇圧動力を低減することができる。アップドラフト固定床方式では，加圧ガス化を小規模でも高効率に行うことができる。固定床ガス化の原料には木質チップが適合する。廃棄物系原料の使用を視野に入れると粉状や繊維状の原料の使用が課題となる。本研究では，加圧容器の中に設置する固定床ガス化炉で，遠隔操作で着火・原料供給等を行える実験装置を設計・製作した。この装置を用い，複数の原料を用いて試験を行った結果，原料により加圧固定床ガス化反応器に対する適合性に差違が見られた。原料として木質ペレットを用いた試験ではガスの偏流等の不具合を生じたのに対し，木質チップと同様に適合するパームカーネルシェルを用いた試験では良好なガス化反応を実現した。木質ペレットで炉内原料層高を制御した実験を行ったところ，層高を低くすると不具合は改善する一方，出口ガス温度の上昇を招いた。

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木質系バイオマスから生産されるエタノールは内燃機関の燃料としての利用が期待される。木質系バイオマスからのエタノール生産工程には，主に前処理，糖化および発酵があげられる。同時糖化発酵法はこれらの工程の糖化および発酵を同時に行う方法であり，より効率的な手法として期待が高い。しかしながら，糖化及び発酵を同じ反応器内で行うため，それぞれの至適温度が異なることによる生産効率の低下が懸念されている。この問題を解決するため，酵母の前培養温度を上昇させ，酵母に高温耐性を付与することを試みた。その結果，前培養温度を上昇させることにより，高温に耐性を持った酵母を獲得した。さらに，前培養時および同時糖化発酵時に発酵阻害物質を添加し，エタノール生産量を測定したところ，両温度30℃でのエタノール生産量と比べ，温度上昇させた場合での生産量が高かった。以上の結果から，本研究で用いた酵母は，前培養時にストレスを与えることにより各種ストレス耐性を有することが示唆された。

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