「資源循環・エネルギーミニマム型システム技術」報告会→007-0307ｂ
　　　　　―森を活かして地球を守る―

[主催]　科学技術振興事業団、戦略的創造研究推進事業
[時、所]　2003.7/25（日本科学未来館）
 紹介者＝本庄孝子：　森林による炭素固定システムの活用と、森林資源循環システム　の戦略的推進事業ですので、目先実用化には遠い案件が多く含まれています．―
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１．   乾燥地植林による炭素固定システムの構築
　　　（信州大）山田興一（阪大）江頭靖幸
オーストラリアでの植林(年間降水量300-400mm)、▼ハードパン（岩石のような堅い土壌）の破砕、☆異なる水条件（灌水頻度）、☆大規模集水・大規模植林など８つのサイトで実験。
水と成長率：ｙ＝４．９６×１０^−６ｘ^１．５
経済性＝15,000円／ｔ・C（人件費込み）、　◎エネルギー的に40倍カーボン固定可能．
緑のプラットホームの概念、データベースで自分で計算できるようにする．

２．シベリア森林火災による温暖化への影響とその抑制法の開発　
　　（北大）福田正己
世界の森林の30%、CO₂吸収源（５億ha）を占めるタイガの中にステーションをつくって観察（フィールド情報学）．
▼昨年1100万haの森林消失。→「北方森林吸収＝７億ｔ／ｙ」と言われるが、吸収か放出か怪しい。☆１．原因究明、☆２．将来予測、☆３．放出抑制、をする。
▼火災に伴うCO_２放出：400カ所／日発生、１回の火災で41t/ha放出、衛星写真（分解能30cm）を用いる。
▼凍土中のメタンガス放出：過去数万年かけてメタン生成、閉じこめられている。☆攪乱による温暖化ガスの放出と将来の温暖化への影響。

３．    高リサイクル性を有する森林資源の開発とその発生機構の解明
　　　　（九大）小名俊博
ユーカリ：広葉樹植林の50％、☆高リサイクル性を有する個体（樹木）の選抜、クラフトパルプ：リサイクルすると径小さくなり形状比大きくなる。☆高リサイクル性を有する樹木の迅速・非破壊的な選抜方法を考案．

４．  高リサイクル性を有するアカシアパルプ繊維の特性
　　　　（東京農大）岡山隆之
古紙利用率60％目標．３種類のアカシアで実験、リサイクル処理による☆物理特性（引っ張り強さ）評価に指数関数による回帰式を。リサイクル前のパルプの膨潤性、繊維形態（繊維径、繊維壁膜、ルーメン直径）と比較的良い相関．

５．     LCA手法による紙資源の循環型社会システムの構築　　
　　（科技振興事業団）中澤克仁
☆植林・栽培における設定条件、☆各種パルプ上質紙におけるCO₂排出量、☆パルプの配合率とCO₂排出量の関係　☆再生可能資源（木材）の消費と化石燃料資源消費のトレードオフ関係、市民に向けたコミュニケーション．

６．      森林　その循環系を材料へ　−林業と化学工業の新しい接点−　
　　　　　（三重大）船岡正光
リグニンを工業的に幅広い製品へ、☆リグニンの分離：常温常圧で、疎水性フェノールから親水性（酸水溶液）へとおす：10-60分撹拌→層分離　リニア型フェノール系リグニン素材（リグノフェノール）白色粉末状で分離．
☆リグニンの機能を制御−分子内スイッチの設計：安定性、流動性、架橋密度のコントロールできる。
☆リグノフェノールの新しい機能活用法：セルロース複合系、酵素複合系、金属複合系、電子伝達系、光応答複合系、複合系循環制御など　→この研究に関連した木材プラントが北九州（荏原）で．　リグノフェノールは大きく分けて☆針葉樹系、広葉樹系、草系の３つがあり、それぞれの系内ではほとんど違いなし。

７．       プロトプラストが分泌する巨大カロース繊維
　　　　（九大）近藤哲男
木材のプロトプラストに☆ストレス(圧力、高濃度カルシウムイオン)をかけると、約２ヶ月後、細胞外に巨大繊維状物質を分泌、生産速度：0.3?m/min、長さ数百ミクロン、幅20-30ミクロン．　シラカバの葉由来のプロトプラスト、☆pH 3.5-5.7 各種イオン（Na^＋、K^＋、Ca^２＋、Mg^2＋）の添加量(0-500mM)．

８．    バイオマスからの水素と炭素のコプロダクション　　　　　
　　　（東大）堤　敦司
☆バイオマス低温ガス化、：重量変化を0.2秒毎に測定、低分子気体（H₂,CH₄,CO,CO₂）放出の経時変化をマス及び、マイクロGCで測定。試料＝バガス、セルロース、リグニン．　
☆熱分解反応：Ar雰囲気下（水蒸気導入の比較）。遅昇温（２℃／秒）でセルロース：523Kを越えると解重合が起き、CO₂,CO, H₂,が生成し始め、600Kを越えてから急増し、673Kでピーク。この温度でタールの生成が顕著。973Kで２つ目のピーク（チャーの生成・重合反応）。
☆水蒸気下：水素の生成が700Kを越えたところから増加、700Kまで熱分解と差がない→セルロースの水蒸気ガス化は700Kを越えたところで始まる。
☆リグニン：500Kを越えるとCO₂,が生成、引き続きCO, CH₄,の生成。773Kを越えると水素の生成量急増、CO, CO₂,の生成は見られず（チャーの縮合反応が進んで余剰水素を放出）。水蒸気ガス化は823K以上で起こる。
☆タールの生成及び分解機構：セルロース：673Kでガス化。タールの元素組成＝時間の経過に伴い炭素割合増加、酸素割合減少するが、組成はセルロースと大差ない（IRスペクトルもよく似ている）。ガス化でのタールは重合度の低くなったセルロース（コメント：レボグルコサンか？／sano.）。
重量減少は20秒後から始まり、60秒で完結、このときチャー成分はセルロースとほとんど同じ。その後、チャー重量はほとんど変化せず、115.2秒で元素組成が大きく変化（脱水反応進行）。タールの放出が完結したところで固体残渣の脱水反応が始まり、タール→チャー化。
◎従来：燃焼（非平衡反応）→エクセルギーの損失、今回：低レベルの廃熱を循環し燃焼と混合→エネルギー変換（エクセルギー損失低減）。