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J-GLOBAL ID：201002214369890835   整理番号：10A0299166

輸送燃料向けのγ-バレロラクトンから液体アルケンへの統合型触媒転換

Integrated Catalytic Conversion of γ-Valerolactone to Liquid Alkenes for Transportation Fuels

著者 (5件)： BOND Jesse Q. (Univ. Wisconsin-Madison, WI, USA) ,  ALONSO David Martin (Univ. Wisconsin-Madison, WI, USA) ,  WANG Dong (Univ. Wisconsin-Madison, WI, USA) ,  WEST Ryan M. (Univ. Wisconsin-Madison, WI, USA) ,  DUMESIC James A. (Univ. Wisconsin-Madison, WI, USA)
資料名： Science  (Science)
巻： 327  号： 5969  ページ： 1110-1114  発行年： 2010年02月26日 
JST資料番号： E0078A  ISSN： 0036-8075  CODEN： SCIEA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 化石燃料の枯渇,更に,大気中へと放出され続ける二酸化炭素の増加によって,再生可能エネルギーの開発が求められている。この様な中,地球規模の需要に見合う持続可能なバイオ燃料を製造するため,農業廃棄物から,低コストで製造可能なγ-バレロラクトン(GVL)が注目を浴びている。だが,このGVLは,エネルギー密度が,石油派生燃料よりも低いといった問題がある。更に,代替燃料精製中に必要とされる外部水素,及び,燃焼から生じる二酸化炭素が,バイオ燃料のコスト的な実現可能性,及び,環境への影響における課題とされている。そこで,脱炭酸化処理,及び,オリゴマー化処理を併用し,GVLを液体アルケンへと変換することで,このような問題を解消できる。とりわけ,GVLをアルケン,及び,CO₂へと変換する場合,外部からの水素は必要とされない。本稿では,水溶液中のGVLを,触媒により,輸送燃料に適した分子重量の液体アルケンに変換するシステムを提案した。このシステムは,まず,GVLを,SiO₂/Al₂O₃触媒によりブタン,及び,CO₂へと脱炭酸化処理したら,圧力を上げ,H ZSM-5等の触媒によりブタンをオリゴマー化処理する。なお,このシステムでは,夫々の処理を行う2つの環状流反応炉を直列接続し,更に,オリゴマー化処理に悪影響を齎す水の量を減らすよう,反応炉の間に分離装置を備えてある。そして,高効率でブタンとGVLを変換し,更に,75%を超えるC₈アルケンの生産を可能とするシステムの運用条件を見出した。また,処理から発生した高圧の二酸化炭素流を回収でき,これは,温室効果ガスを緩和するために処理,隔離できる。本調査から,提案システムによって,外部からの水素を必要とせず,放出される二酸化炭素も抑えつつ,廉価で効率良くGVLを処理できることが実証された。

シソーラス用語： *生物燃料 ,  *農業廃棄物 ,  原価低減 ,  *脱炭酸反応 ,  *オリゴマ化 ,  *触媒反応 ,  *アルケン ,  変換
準シソーラス用語： バイオ燃料

分類 (1件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

物質索引 (1件)： γ-バレロラクトン

タイトルに関連する用語 (6件)： 輸送 ,  燃料 ,  アルケン ,  統合 ,  触媒 ,  転換