日本ゼオンなど バイオマスからブタジエンを生成、新技術を共同開発

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2021年4月14日

 日本ゼオンはこのほど、横浜ゴム、理化学研究所(理研)と共同で設置している「バイオモノマー生産研究チーム」の研究により、バイオマス(生物資源)から効率的にブタジエン(BD)を生成できる世界初の新技術を開発したと発表した。

バイオマスからブタジエンを生成
バイオマスからブタジエンを生成

 主に自動車タイヤなどの合成ゴムの主原料であるBDは、現在、ナフサ熱分解の副生成物として工業的に生産されている。バイオマス由来BD生成技術を確立すれば、石油依存度の低減に繋がり、地球温暖化の原因とされるCO2の削減に貢献できる。

 日本ゼオンは2013年より、理研(環境資源科学研究センター)、横浜ゴムとの共同研究で、バイオマスから合成ゴム原料のモノマーを生成できる技術を培ってきた。昨年4月には、理研の「産業界との融合的連携研究制度」を利用して、社会実装に向けた研究を加速させるため「バイオモノマー生産研究チーム」を設置。さらなる高生産酵素と効率的な精製技術確立に向けて各々の知見・技術を有機的に融合して研究を進めてきた。

 今回、同チームは新しい人工代謝経路と酵素で、優れたBD生成能をもつ細胞の創製に成功。これにより、微生物によるバイオ合成から生成されるムコン酸を中間体として経ることが可能となり、また、これまで開発してきた酵素の知見を取り入れることでBDの発酵生産でのコストを大幅に削減することが期待できる。

 これらの成果が今回、ロンドンを拠点とし生物学、化学などの分野の研究論文が掲載されているオンライン専用ジャーナル「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載される。

 なお、「バイオモノマー生産研究チーム」は、同じく合成ゴムの主原料であるイソプレンについても、2018年に、世界初となる新しい人工経路の構築と高活性酵素の作成により優れたイソプレン生成能をもつ細胞を創製。この細胞内で出発原料であるバイオマス(糖)からイソプレン生成までを一貫して行うことに成功している。ゼオングループはこれからも産官学の垣根を超えた研究に積極的に取り組み、「持続可能な開発目標(SDGs)」達成に貢献していく考えだ。

積水化成品工業 植物由来のTPE発泡体、環境商品に認定

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2021年4月12日

 積水化成品工業は9日、熱可塑性エラストマー(TPE)発泡体の植物由来グレード「エラスティルBIO」が、バイオマスマークを取得したと発表した。

バイオマスマークを取得
バイオマスマークを取得

 「エラスティル」は、軽量性、高反発性、クッション性など優れた機械的特性を備えており、ランニングシューズのミッドソールなどに使用されている。

 同社は今回、サスティナビリティに対する取り組みの一環として、トウゴマを原料としバイオマス比率が45%の「エラスティルBIO」について、バイオマスマーク認証を取得した。特長として、従来品(石油由来品)と比べ30%の軽量化、10%の反発性向上、繰り返し圧縮(10万回)後の変形に対する30%の復元率向上、などが挙げられる。

エラスティルBIO
エラスティルBIO

 こうしたパフォーマンスが評価され、リーボックが今月から販売する高機能ランニングシューズと新フィットネストレーニングシューズに、サスティナビリティと機能性を高次元で両立した「エラスティルBIO」が採用されている。

 積水化成品グループは「環境リーディングカンパニー」を目指し、従来から注力している3R(リデュース、リユース、リサイクル)に、2R(リプレイス、リ・クリエイト)を加えた「SKG-5R」を推進。「エラスティルBIO」は、石油由来から植物由来の資材に置き換えた「リプレイス」の一例であるとともに、発泡技術による原材料の省資源化「リデュース」で環境負荷低減を実現できることから、同社の環境貢献製品(サスティナブル・スタープロダクト)と位置づけている。

 同社は今後も、ヘルスケア用途をはじめとする幅広い分野での展開を図り、持続可能社会への貢献に努めていく考えだ。

日本製紙 木質バイオマス高配合の樹脂複合材料を開発

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2021年3月19日

 日本製紙はこのほど、日本製鋼所と共同で木材由来の木質バイオマスを高配合した樹脂複合材料「トレファイドバイオコンポジット」を開発した。プラスチック使用量を5割以上削減でき、温室効果ガス排出量の削減にも寄与する。

トレファイドバイオコンポジット開発品
トレファイドバイオコンポジット:開発品

 木粉やパルプなどの木質バイオマスと樹脂との複合材料には耐熱性や成形性に課題があったが、同社の新規バイオマス固形燃料のトレファクション技術で木質バイオマスに耐熱性、粉砕性、疎水性を付与することで解決した。これは樹脂の融点以上の高温(250~300℃)で木質バイオマスを低温炭化させる技術で、木質バイオマスの耐熱性が上がり、樹脂との混練・成形時に発生する熱分解ガスを抑制する。粉砕性に優れ容易に微粉化するため、複合材の流動性が高く複雑な加工が可能だ。さらに疎水性が上がるため樹脂中での分散性が向上し、複合材の強度が上がる。

 この木質バイオマス材料を、日本製鋼所製の二軸押出機「TEXシリーズ」の混練技術で樹脂に高配合し、耐熱性や成形性に優れた「トレファイドバイオコンポジット」を生み出した。今後は、建材、食品容器・器具、家電製品、園芸など、様々な分野での用途開発により、「トレファイドバイオコンポジット」の商品化を進める。

 

DIC バイオマス原料の軟包装材用接着剤、展開を加速

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2021年3月11日

 DICは10日、バイオマス原料を使用した軟包装材用ラミネート接着剤「ディックドライ BMシリーズ」の市場展開を加速すると発表した。同製品は、植物由来の原料を一定比率以上使用することでバイオマス度10~20%を実現した環境調和型製品で、すでに食品や日用品などの軟包装材料用途として販売を開始。今後、国内だけでなく海外でも販売を拡大することで、2025年には売上高10億円を目指す考えだ。

 食品や日用品などのパッケージに使われる軟包装材料は、多層のラミネート構造になっているため現状リサイクルが難しく、そのほとんどは廃棄後に焼却処理されCO2として排出されている。バイオマス原料は、植物が成長する過程でCO2を吸収するため、廃棄の際に燃焼しても全体としてはCO2量が増加しない。バイオマス原料を使用することで、CO2排出を実質ゼロにする「カーボンニュートラル」に貢献することができる。

 同社が開発したバイオマス接着剤は、有機溶剤で希釈してラミネート工程に使用する「ディックドライ LX-BMシリーズ」に加え、ラミネート工程の際のVOC(揮発性有機化合物)やCO2の排出量削減に寄与する無溶剤型接着剤「HA-BMシリーズ」がある。いずれのシリーズもバイオマス原料を含有しており、日本有機資源協会が認定するバイオマスマークを取得。また、従来の石油由来の接着剤と同等の接着性能を発揮する。

 DICグループは、中期経営計画の中で地球環境のサステナビリティに貢献するパッケージソリューションの提供を目指している。パッケージングマテリアル事業では、プラスチックの3R(リデュース・リユース・リサイクル)を切り口に、今後もリサイクルや環境面に配慮した代替素材の開発に注力し、循環型社会の実現に貢献していく方針だ。

 

積水化成品工業 生分解性やバイオマス樹脂、ラインアップ拡充

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2021年2月17日

 積水化成品工業は、現中期経営計画において、「持続可能な社会への貢献」を経営の重点課題に掲げ、SDGsに象徴される世界規模での環境課題にアプローチするため、「バイオセルラー」ブランドのラインアップ拡充を進めている。

 同社の「バイオセルラー」は、生分解性またはバイオマス由来のプラスチックスを活用した環境貢献製品群の総称で、既に複数の製品を上市。中でも熱可塑性エラストマービーズ発泡体「エラスティル」ではランニングシューズのミッドソールとして「エラスティル BIO」が、高耐熱軽量発泡体「ST-Eleveat」では自動車部材に「ST-Eleveat BIO」が採用されている。

 さらに「バイオセルラー」の拡充に向けた取り組みの一環として、昨年12月には海洋生分解性バイオプラスチック(MBBP)の開発・普及に産学官連携で取り組む「MBBP開発プラットフォーム」にも参画している。

 同社は今後も、さまざまな企業・組織と共にモノづくりを進めることで、新たな価値創造を目指し、既存製品の進化や新素材の実用化につなげて、事業活動を通じた持続可能な社会の実現を目指していく。

NEDO バイオものづくりの課題と可能性を公表

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2021年2月5日

循環型社会に向け、化学と各産業間の連携に期待

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は3日、社会的に注目度が高く、菅政権が目標に掲げる2050年の脱炭素社会の実現に向け、バイオ技術やバイオ資源を活用したものづくり(バイオものづくり)による貢献の可能性について調査・分析したレポートを公表した。

NEDO・技術戦略研究センターの水無渉ユニット長。3日の会見で
NEDO・技術戦略研究センターの水無渉ユニット長。3日の会見で

 同日の会見で、NEDO・技術戦略研究センター(TSC)バイオエコノミーユニットの水無渉ユニット長は「バイオものづくりの環境への貢献度に対する理解の状況や、社会実装、普及のための現状と課題についてファクト分析を行い、

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東ソー 周南市で自家発バイオマス燃料使用の協定締結

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2021年1月29日

 東ソーは28日、山口県周南市と同市にある和泉産業との間で、公共施設から発生する剪定樹木を、東ソー南陽事業所の自家発電所用燃料として利用することについて、「周南市公共施設発生樹木のバイオマス燃料製造及び自家発電所燃料使用に関する協定書」を締結したと発表した。今年4月1日から開始される。

(写真左から)東ソー南陽事業所の田代克志所長、藤井律子周南市長、和泉産業の和泉貴信社長。協定締結式にて
(写真左から)東ソー南陽事業所の田代克志所長、藤井律子周南市長、和泉産業の和泉貴信社長。協定締結式にて

 具体的には、同協定に基づき、和泉産業は周南市内の公共施設から発生する剪定樹木を同社の周南バイオマスセンターで破砕・チップ化し、東ソーへの輸送を行う。一方、東ソーは木質バイオマス燃料である同チップを自家発電所で石炭と混焼することにより、CO2量で年間100t前後、温室効果ガス(GHG)排出量の削減を進めていく。

南陽事業所の自家発電所
南陽事業所の自家発電所

 東ソーは、気候変動問題に関わる課題として、GHG排出量削減への取り組みが事業の中長期的な成長に繋がると考えており、今後も引き続き、エネルギー使用の効率化、GHG排出量の削減、CO2の分離回収・原料化による有効利用に向けた技術開発を推進していくことで、持続可能な社会の実現に貢献していく考えだ。

富士フイルム バイオ医薬品CDMO事業、米に製造拠点を新設

2021年1月12日

 富士フイルムはこのほど、バイオ医薬品の開発・製造受託の事業成長を一段と加速させるため、米国にバイオ医薬品の大型製造拠点を新設すると発表した。投資規模は2000億円超になる。新拠点は、原薬の大量製造に加えて、拠点内で原薬製造に続く製剤化・包装までを一貫して受託できる「ワンサイト・ワンストップ」の体制を整備。2025年春に、バイオ医薬品CDMO(開発製造受託)の中核会社FDBの拠点として稼働する予定だ。

 バイオ医薬品の製造には、高度な生産技術と設備が必要とされるため、CDMOにプロセス開発や製造を委託するケースが増加している。同社は、FDBの米国(ノースカロライナ州・テキサス州)、英国、デンマークの4拠点で、バイオ医薬品の生産能力増強や高効率・高生産性技術開発の投資を積極的に行ってきた。

 こうした中、今回、世界最大のバイオ医薬品市場である米国のFDB拠点の近郊に大規模投資を行い、バイオ医薬品の大型製造拠点を建設する。新拠点には、FDBの米国内拠点として最大となる2万ℓ動物細胞培養タンクを8基導入。さらに今後、同サイズの培養タンクを最大32基まで拡張できる拠点とし、受注の増加にも対応していく。また、大型の製剤製造ラインや包装ラインを設置。年間3000万本以上の充填が可能な最新鋭の全自動型製剤製造システム、薬液が充填されたシリンジ(注射器)を多品種のオートインジェクターへ組み立て可能な装置、汎用性の高い自動ラベル貼付・梱包設備などを導入し、幅広い顧客ニーズに応えていく。

 同社は、バイオ医薬品市場で大きなシェアを占める米国・欧州で、「ワンサイト・ワンストップ」の受託体制を備えた大型製造拠点を構築し、2024年度にバイオCDMO事業で2000億円の売上を目指す。さらに、今回の設備投資が寄与する2025年度以降も、市場成長を大幅に上回る年率20%の成長率で事業を拡大していく。同社は、今後も高品質な医薬品の安定供給を通じて、医薬品産業のさらなる発展に貢献していく考えだ。

 

 

エア・ウォーター 小規模農家用乾式メタン発酵システム

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2020年12月22日

 エア・ウォーターはこのほど、グループのエア・ウォーター北海道(北海道札幌市)が北土開発(北海道芽室町)、帯広畜産大学と共同で国内初の小規模酪農家向け乾式メタン発酵プラント(バイオガスプラント)を開発したと発表した。乳牛飼養百頭前後の小規模酪農家に適したバイオガスプラントの実用化に取り組む新エネルギー・産業技術総合開発機構の助成事業「小規模酪農家向けエネルギー自給型乾式メタン発酵システムの開発」の一環。

 小規模酪農家は一般的に乳牛を「つなぎ飼い」し、麦わらなどの長繊維が混合した半固形状ふん尿が排出され、メタン発酵には適さない。現在北海道で稼働する約100基のバイオガスプラントの多くは液状ふん尿を原料とする湿式メタン発酵プラントであり、半固体状ふん尿の処理には高額な大型設備を必要とする。そのためバイオガスプラントの導入は資金力のある大・中規模農家に限られ、約75%を占める小規模農家での導入はハードルが高い。また近年、濃厚飼料の給餌量増加や堆肥化用の水分調整資材の高騰で、家畜のふん尿による完熟堆肥化が困難になり、メタン発酵処理に切り替える動きも背景にある。

 今回開発した「乾式メタン発酵システム」は原料自動投入装置、原料前処理槽、高温乾式メタン発酵槽、固液分離装置、ガス発電機(25kW)、燃料電池から成り、1日の処理能力は6.2t。高温発酵(約50℃)によりメタン発酵効率が30%向上した。現在バイオガス(メタン約58%)の多くをガス発電機に供給し、ほぼ24時間、電気と温水を牛舎に安定供給している。

 余剰のバイオガスは高純度メタンガス(98%以上)に精製し、さらに水素に改質し、燃料電池から牛舎や住宅に電気を供給する。蓄電池を利用したエネルギーの最適化や再配分、長期連続運転による設備の安定性や製造コストの低減などを検証する予定だ。なお、メタン発酵の副産物である消化液や固形残渣は、酪農家の代替肥料や再生敷料として活用する。

 今後、このシステムを小規模酪農家を中心に提案し、系統電力に頼らない自給自足型のエネルギー分散型基地として普及させ、酪農家の営農コストの低減と地産地消型エネルギーの推進、CO2排出量の削減に寄与することを目指す。

富士フイルム 再生医療分野でiPS細胞提供と特許供与を開始

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2020年12月10日

 富士フイルムはこのほど、バイオ医療領域の事業成長を加速させるため再生医療分野で新たな取り組みを展開すると発表した。

 同社米国子会社でiPS細胞の開発・製造・販売でリードするFUJIFILM Cellular Dynamics(FCDI)が、治療用iPS細胞の提供とiPS細胞作製技術に関する特許ライセンス供与を本格化。第1弾として特許ライセンスの全世界での非独占的使用権をLonza Walkersvilleに許諾した。

 FCDIは、エピソーマルベクターや初期化因子を複数導入してiPS細胞を安全かつ効率的に作製する技術や、多様な細胞へと分化誘導する技術を早期に確立。今年3月にcGMP対応の新施設を稼働させ、高品質な治療用iPS細胞の生産体制を構築した。今後、再生医療製品の研究開発を進める企業に対し、治療用iPS細胞の提供と作製技術特許のライセンス供与を幅広く行い、顧客の製品開発の支援と生産プロセス開発・製造受託サービスを本格化させ、iPS細胞による再生医療の産業化を推進する。

 富士フイルムはバイオ医薬品や再生医療製品、それらの研究開発や製造での細胞培養に必要な培地など、バイオ医療領域で成長戦略を進めている。バイオ医薬品の開発・製造受託の設備増強や培地の新工場建設など、積極的な設備投資で高まる需要増に迅速に対応する生産体制を強化。基礎研究から生産プロセス開発まで一貫する「バイオサイエンス&エンジニアリング研究所」を日米に設立し、基盤技術や次世代技術の研究を推進している。バイオテクノロジーやエンジニリアング技術、培地技術などグループの技術を結集し、バイオ医薬品の原薬製造の培養から精製までの一貫生産を実現する連続生産システムを業界で初めて開発した。

 同社は事業を通じて社会課題の解決に積極的に取り組むことで、バイオ医療領域の事業成長を加速させるとともに、新たな産業の創出に貢献していく考えだ。