非可食バイオマスリファイナリーとバイオプラスチックの最新動向

セミナー趣旨

  昨今の地球環境・資源・廃棄物問題の背景下、再生可能資源であるバイオマスを原料とするバイオプラスチックの開発が進められている中で、将来的には食料問題と競合しない非可食バイオマスを原料とするバイオプラスチックの開発が近年着実に進展しつつある。世界的には木質・草本系バイオマスからパラキシレンを経て100％バイオベースPETの開発と実用化が進展しつつあるが、最近日本においてもバイオマスナフサのクラッキングによるポリオレフィンや木材パルプからの酵素法によるセルロース系糖質の乳酸発酵によるポリ乳酸の製造が報道されている。
  本講では従来法に加えて、これら非可食バイオマス資源を原料とする新しいバイオリファイナリーの現状と将来展望を交えながら、次世代バイオプラスチックとして期待される有力素材・技術・市場開発の最前線を踏査する。

習得できる知識

・地球環境保全と持続的な資源循環型社会に向けての業界や法規制動向
・非可食バイオベースモノマーや化学品の最新開発動向と技術的課題
・新規バイオプラスチックの開発動向と基本特性、用途・製品・市場開発動向

セミナープログラム

1．地球環境・資源・廃棄物問題の抜本的解決のために
　1-1.石油由来合成高分子化合物が内包する地球環境・資源・廃棄物問題とは
　　1) 原料枯渇問題…50年後に枯渇、そこに至る迄に需給関係から価格高騰必至
　　2) 地球温暖化問題…焼却に伴う温暖化ガスの増大
　　3) 廃棄物問題…海洋プラスチック汚染問題など
　1-2.海洋プラスチック汚染の実態と生分解性プラスチックの役割
　　1) 海洋プラ濃度の経年変化（累積増加）曲線
　　2) 海洋汚染問題に対する短期的視点と長期的（グローバルな）視点
　　3) 海洋自然生態系が許容し得る分解速度、ポジティブ・コントロールとは？
　　  ・地球上に生命が誕生して38億年、地球はなぜ廃棄物で埋もれなかったのか？
　1-3.バイオプラスチックの識別表示制度と環境負荷低減効果
　　1) 日本バイオプラスチック協会（JBPA）識別表示制度（2021年9月改定）
　　　①生分解性プラ　②生分解性バイオマスプラ　③バイオマスプラ
　　2) カーボン・フットプリント…LCAによる環境負荷の客観的・定量的評価
　1-4.持続的な資源循環型社会の建設のために
　　1) 欧米グリーンガイド指針
　　2) 世界の法規制と業界動向
2．バイオベース・プラットホームケミカルとバイオリファイナリー最前線
　2-1.バイオマス資源
　　1) 可食バイオマス…デンプン（トウモロコシ）や廃糖蜜（サトウキビ）
　　2) 非可食バイオマス…リグノセルロース（茎や葉、雑草、稲わら、廃木材）、ヒマシ油、その他
　2-2.非可食バイオマスファイナリーとプラットフォームケミカル
　　1) シュガープラットフォーム…セルロース系糖質から微生物発酵又は触媒化学的手法により化学品を得る
　　　①分解酵素（セルラーゼ）法…酵母や乳酸菌による発酵生産（エタノール、乳酸）
　　　・酵素生産、糖化、発酵の生化学的過程をすべて統合化したCBP(Consolidated Bioprocessing)とは？
　　　②超臨界加水分解法…PlantroseR/Renmatix社の触媒化学的バイオリフォーミング（パラキシレン）
　　2) 合成ガス（CO、H2）プラットフォーム…低酸素下の熱分解ガスから化学品を得る
　　　・微生物触媒によるエタノール生産、微生物による排ガス発酵技術とは？
　　3) バイオマスナフサ調製法と誘導化学品…廃植物油の高温熱分解から得るバイオマスナフサのクラッキング
         （エチレン等）
　2-3.バイオベース・モノマー又は中間体
　　1) C2…エチレングリコール（EG）
　　2) C3…グリセリン、乳酸、1.3-プロパンジオール（PDO）、3-ヒドロキシプロピオン酸(3-HP)、アクリル酸
　　3) C4…コハク酸、1.4-ブタンジオール（BDO）、γ-アミノ酪酸（GABA）
　　4) C6…ソルビトール、イソソルバイド、フランジカルボン酸（FDCA）、アジピン酸
　　　・北海道大学が従来法の限界を突破する画期的な高効率FDCA新規化学合成法を開発
　　5) C8…p-キシレン（PX）
　　6) C10…セバシン酸
　　7) C18…リシノール酸
3．バイオプラスチックの最新動向
　3-1.バイオポリエチレン（bio-PE）
　3-2.バイオポリプロピレン（bio-PP）
　3-3.バイオポリエステル（bio-PES）
　　1) 生分解性バイオポリエステル…海洋プラスチック汚染問題が市場拡大に拍車
　　　①ポリ乳酸（PLA）
　　　・生分解性（堆肥化可能なバイオリサイクル材）と長期使用耐久性（構造材料）の両面展開が可能な唯一の
            バイオプラスチック
　　　・非可食の木材パルプを酵素分解、乳酸発酵を経てPLA生産技術開発（王子HD）
　　　・世界的にPLA生産設備の新設・増産計画が相次ぐ（2024年には約50万トン／年）
　　　②ポリブチレンアジペート・テレフタレート（PBAT）
　　　③ポリブチレンサクシネート系（PBS、PBSA）
　　　④微生物産生ポリエステル（PHBV、PHBH）
　　　・過去40年間、世界中の多くの企業が参入と撤退を繰り返し、未だ本格的に工業化されない
          （わずか1千トン／年）
            核心的理由とは？
　　　⑤その他（デンプン系、PGA、PEST）
　2) 非生分解性バイオポリエステル
　　　①バイオポリエチレンテレフタレート（bio-PET）
　　　・従来のイソブタノール法（Gevo）に代わり、RenmatixのPlantroseRを用いたVirentのBioReforming
            プロセスによるバイオ系パラキシレンの生産が主流に！？
　　　②ポリトリメチレンテレフタレート（PTT）
　　　③ポリエチレンフラノエート（PEF）
　　　・化学構造…植物由来フランジカルボン酸（FDCA）から成るバイオポリエステル
　　　・基本特性…ガスバリア性（PET対比で酸素6倍、二酸化炭素3倍、水蒸気2倍）、
            耐熱性（括弧内PET）…Tg/Tm(℃): 86/235(74/265)、熱変形温度HDT: 76(64)
　3-4.バイオポリアミド（bio-PA）
　　　・ヒマシ油（リシノール酸トリグリセリド）の熱分解による化学変換
　　　・ヒマシ油系バイオポリアミド…PA11、PA610、PAXD10、PA10T、その他
　　1) ポリアミド11…最も歴史の古い古典的なバイオポリアミド
　　2) ポリアミド610、ポリアミド56
　　3) ポリアミドXD10
　　4) ポリアミド10T
　　　・化学構造…ひまし油由来1,10デカンジアミンとテレフタル酸の重合体
　　　・基本特性…超高耐熱性…Tg/Tm(℃): 160/314, DTUL(1.8MPa)＞300℃、低吸水率　耐薬品性、耐摩耗性、
                           電気特性に優れた次世代スーパーエンプラ
　　5) ポリアミド11T
　　6) ポリアミド4…ポリアミドの中で唯一の生分解性プラスチック
　3-5.バイオポリカーボネート（bio-PC）
　　　・化学構造…植物由来複素環式ジオールのイソソルバイドから成るバイオポリカーボネート
　　　・基本特性…光学特性、表面硬度、耐候性・耐光性、耐衝撃性や耐薬品性に優れた新規エンジニアリング・
            プラスチック
　3-6.バイオポリウレタン（bio-PU）
　　1) ヒマシ油系ポリエステルポリオールを用いたbio-PU
　　2) 1.3-プロパンジオール系ポリエーテルポリオールを用いたbio-PU
4．質疑応答

セミナー講師

 望月 政嗣 先生   元 京都工芸繊維大学 特任教授 高分子学会 フェロー 工学博士　

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名49,500円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき38,500円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】1名55,000円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき44,000円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

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• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
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