昭和シェル石油は、東北大学との共同研究により、食糧と競合しないバイオマス原料から、ガソリン基材として利用可能なヘキセンの生成に成功したと発表した。同社はこの技術を2025年までに確立する事により、温暖化対策への貢献を目指すという。

  • 同研究開発のイメージ

    同研究開発のイメージ

同研究は、昭和シェル石油と、東北大学大学院工学研究科の冨重圭一教授の研究グループによるもので、同研究成果を基にしたジェット燃料の生成については、11月16日に開催された第47回石油・石油化学討論会にて発表された。

世界では持続可能な社会の構築に向け、温暖化対策として二酸化炭素削減などの議論が進められている。バイオ燃料は、燃焼しても大気中の二酸化炭素の増減に影響を与えない(カーボンニュートラル)とされており、同社は、食糧と競合しない草本系及び木質系バイオマスを原料とした次世代バイオ燃料を製造する触媒の開発を東北大学と共同で行ってきた。

同社は、食糧と競合しないバイオマス由来のセルロース、もしくはそれらを糖化/水素化処理して得られるソルビトールを原料として、東北大学が開発したIr-ReOx/SiO2触媒(以下、触媒1)、もしくは東北大学との共同研究により開発したPt-Ir-ReOx/SiO2触媒(以下、触媒2)を用いて、原料中のC-O結合を選択的に水素を用いて分解して、ヘキサノールを製造する技術開発を行っている。この生成したヘキサノールをH-ZSM-5触媒を用いて脱水反応させる事により、ガソリン基材として利用可能なヘキセンが得られるという。 さらに、共同研究により開発した触媒2は、原料のソルビトールから直接水素を取り出しての利用が可能となっている。同社は、反応に用いる水素において、ソルビトール由来の水素を一部使用して、従来の石油由来のガソリンに対してGHG削減効果が50％以上のバイオ燃料の研究開発に取り組んでいる。

同研究では、ラボレベルでの実験により、セルロース(0.5ｇ)を原料に、触媒1にてヘキサノールの生成(収率60％)に成功した。また、H-ZSM-5触媒を用いてヘキサノールの脱水反応によるヘキセンの生成(収率79.8％)に成功した。ヘキセンは石油由来のガソリン中に存在する成分であり、今回生成したヘキセンに関して夏季及び冬季の代表的なガソリンへの混合可能量をJIS規格に照らして調査したところ、夏季及び冬季で、それぞれ、約22vol％及び約7vol％混合可能である事が確認された。日本ではバイオエタノールのガソリンへの混合率は、JIS規格で3vol％が上限(E10対応ガソリン車は10vol％)となっているため、バイオエタノールに比べ、より多くガソリンに混合できるという利点がある。

現在はラボレベルにて本触媒変換技術のプロセスを開発中だが、今後は段階的なスケールアップを経て、2025年までに技術を確立することを目指すということだ。