研究室名 資源エネルギー工学 (生物生産機械学分野) 教員名 研究対象 キーワード URL E-mail のぐち りょうぞう 野口 良 造 ・バイオマスエネルギー利用社会のシステム設計 ・有機性廃棄物の分離による資源・エネルギー化 バイオマス、油水分離，パーム搾油排水(POME)， デザイン http://noguchiryozo.web.fc2.com/ [email protected] パーム搾油排水からのメタン生産池 TEL/ FAX 029-853-4697 教育・研究テーマの一行コピー 生物資源・エネルギーの利活用によって環境・経済性の両立を目指す 当研究室の理念，目標 ■農村・地域空間において、Alvin Toffler が提唱す る、自ら消費する食料・資源・エネルギーを自らが生 産する「生産消費者(Prosumer)」のための、技術的 課題，倫理的課題の抽出とその解決を目指していま す。■世界の人口の都市への一極集中と日本の人口減 少、食料・環境問題、安定したエネルギーの確保など、 本質的な 21 世紀の課題を解決するためには、世界的 規模でのバイオマス資源の活用が重要です。■しか し、今後数多くの技術的課題を克服する必要があり、 バイオ燃料生産の普及拡大はまだ多くの問題が残さ れています。■たとえば、投入エネルギーに対する産 出エネルギーの比を表すエネルギー効率(EPR)を取り 上げてみても、世界の研究者の間で意見が分かれてい ます。また、食料生産との競合、環境破壊など、普及 拡大に向けた課題が数多く存在します。さらに、東南 アジアでは、食料やバイオ燃料利用のため、パーム油 の増産が続き、熱帯雨林の環境破壊が問題視されてい ます。■本研究室では、最先端の技術を利用すること により、バイオマス資源やバイオマスエネルギーを利 用し、持続型農村社会を設計するための技術的課題の 解決を目指します。 研究テーマ(１) ■食品加工場での動物性油脂排水の油水分離 ■食料生産、食品製造過程では、多くのバイオマス (有機資源)が廃棄されています。なかでも資源とし ての価値が高い植物油、動物油が、排水中に多く含 まれるケースが多々あります。■これらの油は、廃 棄されたり、下水として流されたりすれば、排水処 理コストの増加や、環境汚染などの被害を拡大しま す。■一方で、油水分離技術を導入し、適切に油を 「分離」することによって、排水処理を行う排水処 理のコスト負担を減少させることができます。ま た、同時に高付加価値な資源やエネルギー、また衛 生設備による食材の回収が可能となります。■そこ で、油水分離技術の開発や、それに伴う超小型排水 処理装置の開発、また油水分離導入の経済評価につ いての研究を行っています。 食品加工場(鶏ガラ製造)での油水分離装置導入の 一例：茹で釜(左)、回収された廃鶏の食品用油(右) 先端技術を活用した Prosumer のための農家と圃場 大幅にコストダウンされた排水処理施設(浄化槽) 研究テーマ(２) ■パーム搾油工場排水(POME)の油水分離と利用 ■パーム搾油工場では、搾油過程において多量の高温 蒸気が必要となり、工場から流れ出る最終排水 (POME)には、多くのパーム油やバイオマス残渣が含 まれています。■また、東南アジアを中心としたパー ム油生産では、持続的パームオイル生産円卓会議 (RSPO)によって、パーム搾油工場から排出される POME(Palm Oil Mill Effluent)の高度な排水処理と メタンガスの回収は、喫緊の課題となっています。■ そこで、パーム搾油工場での搾油過程のシステム解析 を通じて、POME の成分と量、メタンガスの発生予測 を行っています。また、高度な油水分離技術導入によ るパーム油回収と廃水処理のよる経済性評価を行っ ています。■さらに、POME には高度な栄養成分が含 まれており、バイオ燃料を高効率で生産する藻類の重 要な栄養供給源として期待されています。■そこで、 POME の成分分析を通じて、藻類生産の栄養源の効 果、またバイオ燃料生産のための、エネルギー効率， 環境影響の評価を行っています。 パーム油搾油工場 研究テーマ(３) ■籾殻の資源・エネルギー化 ■稲作の副産物である籾殻は，日本で年間約 200 万 t 近く生産されています。しかし、籾殻はその 難分解性の構造から，未だ 3 割強が未利用です。 ■そこで，トレードオフの関係にある燃焼エネルギ ー生産と燻炭生産を、小型籾殻燃焼ボイラーの制御 によって効率的に行い、籾殻供給量を制御パラメー タとして、経済性やエネルギー効率，環境影響の観 点から、燃焼制御や燃焼評価手法の確立を目指しま す。 小型籾殻燃焼炉(左)とタイのカントリーエレベー タと大量の籾殻(右) 研究テーマ(４) ■バイオマス燃料利用社会のシステム設計 ■再生可能エネルギーを基盤とした地域分散型エ ネルギー社会では、地域資源の自然空間や農村空間 を最大限に活用することが求められます。特に、食 料やバイオマス燃料生産を含めた将来のシナリオ に応じた予測が必要です。■また、バイオマス燃料 生産のための作付け体系だけでなく、農林業インフ ラを活用した太陽光発電、風力発電、水力発電など の賦存量を把握すると同時に、気候や天候が再生可 能エネルギー生産に与える影響を明らかにするこ とが求められます。■そこで，システム工学的手法 にもとづき、GIS、システムダイナミクス、意思決 定支援手法を用いながら、バイオマスの利活用を行 うためのシステム設計とシミュレータの構築を通 じて、技術的課題を含めた、分散型エネルギー社会 のための評価、将来予測、提言を行っています パーム搾油工場から排出される廃液(POME) 藻類生産のオープンポンド バイオマス燃料生産のポテンシャル予測(栃木県)
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