(57)【要約】  本発明は、κ−カラギーナンから５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、Ｋ2ＳＯ4、レブリン酸、及びギ酸を製造するための統合されたプロセスに関し、κ−カラギーナンは、新鮮なカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻バイオマスから液を排出した後に得られる。Ｍｇ（ＨＳＯ4）2をＨＭＦ合成に用い、ガラクトースが共生成した。ＨＭＦ抽出後の水流を海藻液で処理し、このプロセスは純粋な形態のＫ2ＳＯ4の回収を容易化した。ガラクトースは、Ｋ2ＳＯ4回収の前又は後にレブリン酸及びギ酸の合成に用いられてもよく、あるいは他の目的に用いられてもよい。合成反応に必要な触媒がプロセス自体で生成し、一方、必要なプロセスエネルギーは、燃焼／ガス化に付される追加的に供給される海藻バイオマスからまかなわれる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻の新鮮なバイオマスから燃料中間体、農業用栄養剤、及び飲用水を製造するための統合されたプロセスであって、
ｉ．前記海藻の公知の機械的剪断法により新鮮なバイオマスから海藻液を排出し、得られたスラリーをろ過して残渣バイオマス及び海藻液を得るステップ；
ｉｉ．温度１０５〜１２０℃、圧力２５〜３５ｋＰａで５０〜７０分間オートクレーブ条件下で海水を用いて、次いでイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で沈殿させて原κ−カラギーナンを得ることにより、ステップ（ｉ）で得られた残渣バイオマスから原κ−カラギーナンを抽出するステップ；
ｉｉｉ．５〜１０％（ｗ／ｖ）のステップ（ｉｉ）で得られた原κ−カラギーナンを、温度１００〜１１０℃のオートクレーブ条件下で１〜３時間、水性酸触媒で処理して、前記基質自体から生成した５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、ガラクトース、及び追加的な量の重硫酸カリウムとしてのビスルファートを得るステップ；
ｉｖ．有機溶媒を用いて、ステップ（ｉｉｉ）で得られた前記ＨＭＦを純粋な形態で抽出し、その後、水相中の生成したビスルファートを水酸化マグネシウムで中和するステップ；
ｖ．新鮮なロットのκ−カラギーナンを前記水相に投入し、ステップ（ｉｉｉ）のプロセスを繰り返し、ＨＭＦ抽出に同じ有機層又は新鮮な溶媒を用いて同様に複数サイクル続けるステップ；
ｖｉ．前記水層を水酸化マグネシウムで中性ｐＨに中和するステップ；
ｖｉｉ．海藻液を加えて前記水相の組成の平衡を硫酸苦土カリ石から硫酸カリウムへとシフトさせ、熱蒸留を行って純粋な形態の硫酸カリウムを回収するステップ；
ｖｉｉｉ．公知の濃縮及び結晶化方法によってガラクトースを純粋な形態で回収するか、公知の方法でこれをエタノールに変換するか、オートクレーブ条件下で酸触媒で前記水相を処理してガラクトースをレブリン酸及びギ酸に変換するステップ；
ｉｘ．前記使用済み水層を中和し、水酸化マグネシウムを回収し、その後、余剰液を栄養豊富な水流で栄養強化するステップ
を含むプロセス。
【請求項２】
ろ液からの前記原κ−カラギーナンの収率が４５〜５５％（ｗ／ｗ）であり、熱エネルギー源として有用な前記不溶性残渣の収率が３０〜３５％（ｗ／ｗ）であり、発熱量が１４〜１５ＭＪ／ｋｇである、請求項１のステップ（ｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項３】
使用される前記酸触媒が、Ｍｇ（ＨＳＯ4）2又はＨ2ＳＯ4、好ましくはＭｇ（ＨＳＯ4）2から選択される、請求項１のステップ（ｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項４】
前記重硫酸マグネシウム触媒の濃度が０．３３〜０．６３Ｍ、好ましくは０．４６〜０．５０Ｍである、請求項４に記載のプロセス。
【請求項５】
得られた５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）が、取られた基質中の炭素量を基準として２５〜７０％、好ましくは５５〜６５％の炭素利用効率を示す、請求項１のステップ（ｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項６】
前記有機溶媒が酢酸エチルである、請求項１のステップ（ｉｖ）に記載のプロセス。
【請求項７】
ステップ（ｖ）の前記再利用される水層でガラクトースが連続的に濃縮され、前記ガラクトースの形成の全体的炭素利用効率が、取られた基質の炭素量を基準として２６〜３５％である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
生海藻液のＫＣｌ含有量が３．５〜４．２％（ｗ／ｖ）であり、前記液がステップ（ｖｉｉ）でそのまま又は濃縮後に使用され得る、請求項１のステップ（ｖｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項９】
水流の熱蒸留により更に、カーボンフィルターを通して匂いを除去される飲用水が得られる、請求項１のステップ（ｖｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項１０】
ＨＣｌの濃度が１．０〜５．０Ｍ、より具体的には２．２５〜２．７５Ｍである、請求項１のステップ（ｖｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項１１】
必要なＨＣｌが、海藻液のバイポーラ電気透析（ＥＤ）により又は硫酸カリウムの回収及び行われても行われなくてもよいステップ（ｖｉｉｉ）の更なる操作の後の水相から得られる、請求項１のステップ（ｖｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項１２】
海藻液のバイポーラＥＤにより更に、硫酸カリウム回収後の水流からの水酸化マグネシウムの回収に有用なＫＯＨ／ＮａＯＨが得られる、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
レブリン酸及びギ酸が、存在するガラクトースを基準として８０〜８５％の収率で共生成する、請求項１のステップ（ｖｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項１４】
ＨＭＦ、レブリン酸、及びギ酸を合わせた炭素利用効率が８０〜８５％であり、κ−カラギーナンからのレブリン酸及びギ酸の直接製造の炭素利用が６０〜６２％である、請求項１のステップ（ｖｉｉｉ）に記載のプロセス。
【請求項１５】
熱エネルギー必要量が、追加的に供給される顆粒状バイオマスの燃焼によりまかなわれる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
バイポーラＥＤ及び他の目的のための電気エネルギー必要量も、顆粒状バイオマスのガス化によって得ることができる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１７】
顆粒の燃焼又はガス化により更に、Ｈ2ＳＯ4及びグラセライト肥料が豊富な灰が得られる、請求項１５及び１６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の明細書に本発明の性質及びその実施方法を特に説明する。
【０００２】
技術分野
本発明は、新鮮な海藻から汁液（ｓａｐ）を排出（ｅｘｐｅｌ）した後に得られるカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）の顆粒を利用するための改良されたプロセスに関する。特に、本発明は、燃料中間体、農業用栄養剤（肥料）、及び真水を得るためのその改良された変換に関する。より具体的には、本発明は、ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）及びレブリン酸／ギ酸の組み合わせの段階的な製造、並びに純粋な形態の硫酸カリウムの獲得及びプロセスエネルギー必要量を得るための海藻バイオマス自体の利用に関する。
【背景技術】
【０００３】
“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ  ａｎｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ  ｆｒｏｍ  ｆｒｅｓｈ  ｓｅａｗｅｅｄｓ”というタイトルの特許（Ｅｓｗａｒａｎ  ｅｔ  ａｌ．、米国特許第６，８９３，４７９号）を参照することができる。この特許は、新鮮なカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）から汁液を排出することによるカラギーナンの豊富な顆粒（ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ−ｒｉｃｈ  ｇｒａｎｕｌｅ）の製造を教示している。
【０００４】
カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）の顆粒からのエタノールの製造を教示している“Ａ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｔｈａｎｏｌ  ａｎｄ  ｓｅａｗｅｅｄ  ｓａｐ  ｆｒｏｍ  Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ”というタイトルの特許出願（Ｍｏｄｙ  ｅｔ  ａｌ．、２００９年９月７日付のインド特許出願第１８３９／ＤＥＬ／２００９号；２０１１年３月１０日付の国際公開第２０１１／０２７３６０（Ａ１）号）を参照することができる。
【０００５】
また、エタノール製造プロセスの詳細を報告しており、得られる全糖の一部だけが還元糖であり、エタノールを生成するのは後者であることを示している“Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ  ａｓ  ａ  ｓｏｕｒｃｅ  ｏｆ  ｂｉｏｅｔｈａｎｏｌ”というタイトルの論文（Ｋｈａｍｂａｔｙ  ｅｔ  ａｌ．  Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｖｏｌｕｍｅ  １０３，  Ｉｓｓｕｅ  １，  Ｊａｎｕａｒｙ  ２０１２，  １８０−１８５）も参照することができる。他の成分については言及されていない。
【０００６】
“Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｓｕｌｆｕｒｉｃ  ａｎｄ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ  ａｃｉｄｓ  ａｓ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ  ｉｎ  ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ  ｏｆ  7Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ  （ｃｏｔｔｏｎｉｉ）”というタイトルのＭａｒｉａ  Ｄｙａｈ  Ｎｕｒ  Ｍｅｉｎｉｔａ、Ｙｏｎｇ−Ｋｉ  Ｈｏｎｇ、及びＧｗｉ−Ｔａｅｋ  Ｊｅｏｎｇによる研究（Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ  Ｂｉｏｓｙｓｔ  Ｅｎｇ  （２０１２）  ３５：１２３−１２８）を参照することができる。この研究では、種々の加水分解条件下での副産物としてヒドロキシメチルフルフラール及びレブリン酸が得られた。
【０００７】
“Ｄｅｔｏｘｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｃｉｄｉｃ  ｃａｔａｌｙｚｅｄ  ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ  ｏｆ  Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ  （ｃｏｔｔｏｎｉｉ）”というタイトルの論文（Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ  Ｂｉｏｓｙｓｔ  Ｅｎｇ  （２０１２）  ３５：９３−９８）を参照することができる。この論文で、著者らは、エタノール発酵へのＨＭＦ及びレブリン酸の影響を調べており、Ｋ. ａｌｖａｒａｚｉｉの加水分解産物からこれらの発酵阻害物質を取り除くことを試みている。
【０００８】
“Ｔｈｅ  Ｐａｔｈ  Ｆｏｒｗａｒｄ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｆｕｅｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ”というタイトルのレビュー論文（Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌｕｍｅ  ３１１，  ２７th  Ｊａｎｕａｒｙ  ２００６，  ４８４−４８９）を参照することができる。この論文中で著者らは、バイオマスからのバイオエタノール製造が非能率的であることを指摘しており、ＨＭＦ又はレブリン酸経路がバイオ燃料製造のより良い解決法を提供し得ると示唆している。
【０００９】
“Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  ５−Ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｆｕｒｆｕｒａｌ  ｆｒｏｍ  Ｓｅａｗｅｅｄｓ”というタイトルの韓国特許出願（２０１１年５月１８日付の韓国特許出願公開第２０１１００５１８６５（Ａ）号）を参照することができる。
【００１０】
二相系を用い、硫酸の酸性塩及び硫酸金属塩を触媒として用いた、バイオマスからのＨＭＦの製造を教示している中国特許出願公開第１０２６１７５２（Ａ）号を参照することができる。
【００１１】
木質繊維を熱水分解することによる５−ヒドロキシメチルフルフラールの製造方法を開示している中国特許出願公開第１０２６１７５２３（Ａ）号を参照することができる。
【００１２】
溶媒としてガンマ−バレロラクトンを用いて単相系及び二相系でＣ５及びＣ６炭水化物からレブリン酸（ＬＡ）、フルフラール、又はガンマ−バレロラクトン（ＧＶＬ）を製造する方法を開示している米国特許第８，３９９，６８８号を参照することができる。
【００１３】
“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｆｕｒｆｕｒａｌ  ａｎｄ  ｌｅｖｕｌｉｎｉｃ  ａｃｉｄ  ｆｒｏｍ  ｐｈｙｌｏｐｈｏｒａ”というタイトルの研究（ソース：Ｚｈｕｒｎａｌ  Ｐｒｉｋｌａｄｎｏｉ  Ｋｈｉｍｉｉ  （Ｓａｎｋｔ−Ｐｅｔｅｒｂｕｒｇ，  Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ），  Ｖｏｌｕｍｅ：  ４４，  Ｉｓｓｕｅ：  ３，  Ｐａｇｅｓ：  ６９７−９，  Ｊｏｕｒｎａｌ，  １９７１）を参照することができる。報告されたＨＭＦ及びレブリン酸の収率はそれぞれ８．７５％及び１４．７５％であった。
【００１４】
“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｕｅｌ  ２，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｕｒａｎ  ｆｒｏｍ  ｆｒｕｃｔｏｓｅ  ｕｓｉｎｇ  ｆｏｒｍｉｃ  ａｃｉｄ  ａｓ  ａ  ｒｅａｇｅｎｔ”というタイトルの論文（Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｅｄ．  ２０１０，  ４９，  ６６１６−６６１８）中におけるＴ．  Ｔｈａｎａｎａｔｔｈａｎａｃｈｏｎ及びＴｈｏｍａｓ  Ｂ．  Ｒａｕｃｈｆｕｓｓによる研究を参照することができる。
【００１５】
“Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｏｍａｓｓ−Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ  ｉｎｔｏ  −−Ｖａｌｅｒｏｌａｃｔｏｎｅ  ｗｉｔｈｏｕｔ  Ｕｓｉｎｇ  ａｎ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｈ2  Ｓｕｐｐｌｙ”というタイトルの論文（Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｅｄ．  ２００９，  ４８，  ６５２９  −  ６５３２）におけるＬｉ  Ｄｅｎｇ  ｅｔ  ａｌによる研究及びその中の参考文献を参照することができる。
【００１６】
固体酸触媒に加えてイオン性液体及びクロム酸を用いて寒天からＨＭＦ及びレブリン酸の混合物を製造する方法を報告しているＢ．  Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．による研究（ＣｈｅｍＳｕｓＣｈｅｍ，  ２０１０，  ３，  １２７３−１２７５）を参照することができる。
【００１７】
水相から有機相への単糖の抽出を開示しているＲｙａｎ  ｅｔ  ａｌ．による研究（ＰＮＡＳ，  ２００２，  ９９，  ４８６３−４８６６）を参照することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の主な目的は、燃料中間体、農業用栄養剤（肥料）、及び真水を得るための改良された海藻バイオマス変換プロセスを提供することである。
【００１９】
本発明のもう１つの態様は、持続可能な統合された様式でカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）の新鮮なバイオマスから燃料中間体、農業用栄養剤、及び真水を提供することである。
【００２０】
本発明のもう１つの態様は、２つの原材料として海藻液（ｓｅａｗｅｅｄ  ｊｕｉｃｅ）及び残渣顆粒状バイオマスを使用することである。
【００２１】
本発明のもう１つの態様は、顆粒状バイオマスをヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、ガラクトース、及び硫酸カリウムに変換することである。
【００２２】
本発明のもう１つの態様は、ＨＭＦ及びガラクトースの合成における触媒として重硫酸マグネシウムを用いることである。
【００２３】
本発明のもう１つの態様は、純粋なガラクトースを回収すること、又はそれを公知の方法でエタノールに変換すること、又はそれをやはり公知の方法でレブリン酸及びギ酸に変換することである。
【００２４】
本発明のもう１つの態様は、純粋な形態の硫酸カリウムを回収するために海藻液及び使用済み水流を用いることである。
【００２５】
もう１つの態様は、真水を回収することである。
【００２６】
本発明のもう１つの態様は、顆粒状バイオマスをプロセスエネルギー源として利用することである。
【００２７】
本発明のもう１つの態様は、統合されたプロセス自体から、プロセスに必要な触媒を生成することである。
【００２８】
本発明のもう１つの態様は、第２のカリ肥料として、顆粒の燃焼／ガス化からグラセライト系の肥料を回収することである。
【００２９】
本発明のもう１つの態様は、先行技術中にすでに報告されているように余剰液を第３の農業用栄養剤として用いることである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
したがって、本発明は、カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻の新鮮なバイオマスから燃料中間体、農業用栄養剤、及び飲用水を製造するための統合されたプロセスであって、
ｉ．海藻の公知の機械的剪断法により新鮮なバイオマスから海藻液を排出し、得られたスラリーをろ過して残渣バイオマス及び海藻液を得るステップ；
ｉｉ．温度１０５〜１２０℃、圧力２５〜３５ｋＰａで５０〜７０分間オートクレーブ条件下で海水を用いて、次いでイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で沈殿させて原κ−カラギーナンを得ることにより、ステップ（ｉ）で得られた残渣バイオマスから原κ−カラギーナンを抽出するステップ；
ｉｉｉ．５〜１０％（ｗ／ｖ）のステップ（ｉｉ）で得られた原κ−カラギーナンを、温度１００〜１１０℃のオートクレーブ条件下で１〜３時間、水性酸触媒で処理して、基質自体から生成した５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、ガラクトース、及び追加的な量の重硫酸カリウムとしてのビスルファート（ｂｉｓｕｌｐｈａｔｅ）を得るステップ；
ｉｖ．有機溶媒を用いて、ステップ（ｉｉｉ）で得られたＨＭＦを純粋な形態で抽出し、その後、水相中に生成したビスルファートを水酸化マグネシウムで中和するステップ；
ｖ．新鮮なロットのκ−カラギーナンを水相に投入し、ステップ（ｉｉｉ）のプロセスを繰り返し、ＨＭＦ抽出に同じ有機層又は新鮮な溶媒を用いて同様に複数サイクル続けるステップ；
ｖｉ．水層を水酸化マグネシウムで中性ｐＨに中和するステップ；
ｖｉｉ．海藻液を加えて水相の組成の平衡を硫酸苦土カリ石（ｓｃｈｏｅｎｉｔｅ）から硫酸カリウムへとシフトさせ、熱蒸留を行って純粋な形態の硫酸カリウムを回収するステップ；
ｖｉｉｉ．公知の濃縮及び結晶化方法によってガラクトースを純粋な形態で回収するか、公知の方法でこれをエタノールに変換するか、オートクレーブ条件下で酸触媒で水相を処理してガラクトースをレブリン酸及びギ酸に変換するステップ；
ｉｘ．使用済み水層を中和し、水酸化マグネシウムを回収し、その後、余剰液を栄養豊富な水流で栄養強化するステップ
を含むプロセスを提供する。
【００３１】
本発明の一実施形態では、原κ−カラギーナンの収率はろ液から４５〜５５％（ｗ／ｗ）であり、一方、熱エネルギー源として有用な不溶性残渣は収率が３０〜３５％（ｗ／ｗ）であり、発熱量が１４〜１５ＭＪ／ｋｇである。
【００３２】
本発明の別の実施形態では、使用される酸触媒はＭｇ（ＨＳＯ4）2又はＨ2ＳＯ4、好ましくはＭｇ（ＨＳＯ4）2から選択される。
【００３３】
本発明の更に別の実施形態では、重硫酸マグネシウム触媒の濃度は０．３３〜０．６３Ｍ、好ましくは０．４６〜０．５０Ｍである。
【００３４】
本発明の更に別の実施形態では、得られる５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）は、取られる基質中の炭素量を基準として２５〜７０％、好ましくは５５〜６５％の炭素利用効率を示す。
【００３５】
本発明の更に別の実施形態では、使用される有機溶媒は酢酸エチルである。
【００３６】
本発明の更に別の実施形態では、ステップ（ｖ）の再利用される水層でガラクトースが連続的に濃縮され、ガラクトースの形成の全体的な炭素利用効率は、取られる基質中の炭素量を基準として２６〜３５％である。
【００３７】
本発明の更に別の実施形態では、生（ｒａｗ）海藻液のＫＣｌ含有量は３．５〜４．２％（ｗ／ｖ）であり、液はそのまま又は濃縮後にステップ（ｖｉｉ）に使用され得る。
【００３８】
本発明の更に別の実施形態では、水流の熱蒸留により更に飲用水が得られ、これをカーボンフィルターに通して匂いを除去する。
【００３９】
本発明の更に別の実施形態では、ＨＣｌの濃度は１．０〜５．０Ｍ、より具体的には２．２５〜２．７５Ｍである。
【００４０】
本発明の更に別の実施形態では、必要なＨＣｌは、海藻液のバイポーラ電気透析（ＥＤ）により又は硫酸カリウムの回収及び行われても行われなくてもよいステップ（ｖｉｉｉ）の更なる操作の後の水相から得られる。
【００４１】
本発明の更に別の実施形態では、海藻液のバイポーラＥＤにより更に、硫酸カリウム回収後の水流から水酸化マグネシウムを回収するのに有用なＫＯＨ／ＮａＯＨが得られる。
【００４２】
本発明の更に別の実施形態では、レブリン酸及びギ酸が、存在するガラクトースを基準として８０〜８５％の収率で共生成する。
【００４３】
本発明の更に別の実施形態では、ＨＭＦ、レブリン酸、及びギ酸を合わせた炭素利用効率は８０〜８５％であり、κ−カラギーナンからのレブリン酸及びギ酸の直接生成では炭素利用は６０〜６２％である。
【００４４】
本発明の更に別の実施形態では、熱エネルギー必要量は、追加的に供給される顆粒状バイオマスの燃焼によってまかなわれる。
【００４５】
本発明の更に別の実施形態では、バイポーラＥＤ及び他の目的のための電気エネルギー必要量も、顆粒状バイオマスのガス化により得ることができる。
【００４６】
本発明の更に別の実施形態では、顆粒の燃焼又はガス化により更に、Ｈ2ＳＯ4及びグラセライト肥料の豊富な灰が得られる。
【００４７】
本発明の更に別の実施形態では、１００〜１１０℃のオートクレーブ条件下で１〜３時間のＭｇ（ＯＨ）2とＨ2ＳＯ4の反応によりＭｇ（ＨＳＯ4）2が生成する。
【００４８】
本発明の更に別の実施形態では、原κ−カラギーナンの収率は４５〜５５％（ｗ／ｗ）であり、繰返し多糖単位の分子量は４２４であり、有機炭素含有量は３２〜３３％（ｗ／ｗ）であり、スルファート含有量は２０〜２２％（ｗ／ｗ）であり、カリウム含有量は６〜８％であった。
【００４９】
本発明の更に別の実施形態では、ステップ（ｉｉ）で得られる不溶性残渣の収率は３０〜３３％（ｗ／ｗ）であり、その発熱量は１４〜１５ＭＪ／ｋｇであった。
【００５０】
更に別の実施形態では、ステップ（ｉｉｉ）で、投入される原κ−カラギーナンの量は５〜１０％（ｗ／ｖ）であり、重硫酸触媒の濃度は０．３３〜０．６３Ｍである。
【００５１】
本発明の更に別の実施形態では、ステップ（ｉｉｉ）で共生成するガラクトースは使用される反応条件下で安定であり、その濃度はサイクル中、水相中で直線的に上昇した。
【００５２】
プロセスの更に別の実施形態では、ステップ（ｖｉｉ）で得られる水をカーボンフィルターに通して匂いを除去する。
【００５３】
プロセスの好ましい実施形態では、１．５〜２．５Ｍ  ＨＣｌをレブリン酸合成の酸触媒として用いた。
【００５４】
プロセスの更により好ましい実施形態では、ステップ（ｖｉｉｉ）のレブリン酸プロセスで固体酸触媒が用いられ得る。
【００５５】
プロセスの更に別の実施形態では、レブリン酸合成に必要なＨＣｌは、海藻液のバイポーラ電気透析（ＥＤ）によって得ることができる。
【００５６】
プロセスの更に別の実施形態では、海藻液のバイポーラＥＤにより更に、重硫酸マグネシウム合成に用いられる水酸化マグネシウムの回収及びＨＭＦ合成中に生成した重硫酸カリウムの中和に有用なＫＯＨ／ＮａＯＨが得られる。
【００５７】
プロセスの別の実施形態では、プロセスエネルギー必要量は、追加的に供給される顆粒状バイオマスの燃焼／ガス化によりまかなわれ、そのような追加的な顆粒の必要量は、処理される顆粒１トン当たり３．３５トンである。
【００５８】
更に別の実施形態では、顆粒の燃焼／ガス化により更に、Ｈ2ＳＯ4及びグラセライトの豊富な灰が得られた。
【００５９】
プロセスの別の実施形態では、プロセス中で使用される有機溶媒の蒸留は、太陽熱エネルギーを用いてなされてもよい。
【００６０】
更に別の実施形態では、全ての操作を行った後の副産物水流を余剰液とブレンドすることで、流出物の放出をゼロにし、同時に葉面散布のために液を栄養強化する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】酸性水相再利用９５で１０サイクルについてのＨＭＦ及びガラクトースの収率の棒グラフである（各サイクルで１０ｇのκ−カラギーナンを加え、触媒は２００ｍＬの０．４８Ｍ  Ｍｇ（ＨＳＯ４）２とし、反応条件はオートクレーブ中１０５℃で１時間とした（標準偏差：サイクル３〜１０で０．１６ｇ）。
【図２】５５０℃で乾燥顆粒を燃焼した後に得られた灰の形態のカリの豊富な肥料の粉末ＸＲＤを示す図である（２つの主要な相はグラセライト［Ｋ3Ｎａ（ＳＯ4）2］（Ａ）及びＫ2ＳＯ4（Ｂ）であった）。ＩＣＤＤ−ＪＣＰＤＦデータベース（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｄａｔａ−Ｊｏｉｎｔ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いてソフトウェアを用いて高スコアでサーチマッチ分析を行った。
【図３】固体燃料焚きボイラー中での顆粒の燃焼を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本願で使用される生物学的材料、すなわち海藻カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）は、ＣＳＭＣＲＩ＿Ｍａｒｉｎｅ  ａｌｇａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＣＳＩＲ−ＭＡｎｄａｐａｍ  Ｃａｍｐｕｓ−６２３５１９、Ｄｉｓｔｔ：Ｒａｍａｎａｔｈａｐｕｒａｍ，Ｔａｍｉｌ  Ｎａｄｕ）（９°１５’Ｎ、７８°５８’Ｅ）から得られる。本発明は、新鮮なカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻から燃料中間体（ＨＭＦ及びレブリン酸）、農業用栄養剤（Ｋ2ＳＯ4、Ｋ3（ＮａＳＯ4）2、栄養強化された海藻液）、及び真水を製造するための統合されたプロセスに関する。本発明では、この海藻に由来するκ−カラギーナンの組成がバイオ燃料源及び硫酸カリウム源となり得ると認識される。周知の燃料中間体５−ヒドロキシメチルフルフラールの標的化において、Ｍｇ（ＨＳＯ4）2で、ガラクトースが共生成するものの、多くのサイクルにわたり再現可能な収率が得られることが見出された。ガラクトースを今度はレブリン酸及びギ酸の合成に用いることで、段階的合成によりκ−カラギーナンから本質的に３つの重要な生成物（ＨＭＦ、レブリン酸、ギ酸）を比較的純粋な形態で得ることができた。使用済み水流から硫酸カリウムが得られ、この主要な発明的ステップは、共反応物質としての海藻液の使用であり、これによりＬｏｗｅｎｈｅｒｚ状態図の硫酸カリウムのフィールドの利用が実現された。本発明は、プロセスエネルギーに海藻バイオマスを利用し、スキームの一部としてその自身の触媒を生成する、新鮮な海藻バイオマス以外の外部からのインプットが実質的に無い独立自立型バイオリファイナリーの一例である。
【００６３】
したがって、カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻の新鮮なバイオマスから燃料中間体、農業用栄養剤、及び飲用水を製造するための統合されたプロセスであって、
（ｉ）海藻の公知の機械的剪断法により新鮮なバイオマスから海藻液を排出し、得られたスラリーをろ過して残渣バイオマス及び海藻液を得ること；
（ｉｉ）残渣バイオマスからの原κ−カラギーナンの抽出；
（ｉｉｉ）オートクレーブ条件下で水性酸触媒で処理して、基質自体から生成する５−ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、ガラクトース、及び追加的な量の重硫酸カリウムとしてのビスルファートを得ること；
（ｉｖ）有機溶媒で純粋な形態のＨＭＦを抽出した後、生成した水相中のビスルファートを水酸化マグネシウムで中和すること；
（ｖ）新鮮なロットのκ−カラギーナンを水相に投入し、ステップ（ｉｉｉ）のプロセスを繰り返し、ＨＭＦ抽出に同じ有機層又は新鮮な溶媒を用いて同様に複数サイクル続けること；
（ｖｉ）そして、水層を水酸化マグネシウムで中性ｐＨに中和すること；（ｖｉｉ）海藻液を加えて水相の組成の平衡を硫酸苦土カリ石から硫酸カリウムへとシフトさせ、熱蒸留を行って純粋な形態で硫酸カリウムを回収すること；
（ｖｉｉ）公知の方法でガラクトースを純粋な形態で回収するか、周知の方法でこれをエタノールに変換するか、オートクレーブ条件下で酸触媒で水相を処理してガラクトースをレブリン酸及びギ酸に変換すること；
（ｖｉｉｉ）使用済み水層を中和し、水酸化マグネシウムを回収し、その後、余剰液を栄養豊富な水流で栄養強化すること
を含むプロセスが開示される。
【００６４】
原（ｐｒｉｓｔｉｎｅ）という用語は、得られたままの原材料について使用される。
【００６５】
本発明は、バイオマスの可能性を最大限に実現する、カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）海藻の新鮮な回収物からの燃料中間体、農業用栄養剤、及び純水の自立的な統合された製造に関する。本発明に関連する新規な発明的ステップは以下の通りである：
ｉ．κ−カラギーナンの固有な組成を燃料中間体及び硫酸カリウムの同時製造に利用できるという認識。
ｉｉ．ＨＭＦ合成中のκ−カラギーナン中の硫酸化部分の酸加水分解により水性媒体の酸濃度が上昇することの更なる特定。
ｉｉｉ．ＨＭＦ形成中に生成する追加的なビスルファートを中和すると共に触媒として重硫酸マグネシウムを用いることにより、多数のサイクルにわたり一定の酸強度を維持できる理想的メカニズムが実現されるという認識。
ｉｖ．ＨＭＦ、次いでレブリン酸及びギ酸を段階的に製造することにより８２％という高い炭素利用効率値が得られるという更なる認識。
ｖ．海藻液中のＫＣｌが、ＨＭＦ回収後の使用済み水流の組成をうまく補い、２つを合わせることで、存在するスルファートを７３％利用して純粋な形態のＫ2Ｓ０4を製造できるという認識。
ｖｉ．プロセスエネルギーを顆粒自体でまかなうことができ、これにより更にグラセライト肥料及び触媒合成に必要な硫酸が生成するという認識。
ｖｉｉ．レブリン酸合成に必要なＨＣｌも、海藻液をバイポーラ電気透析に付すことで得ることができ、一方、別個の区画に更に生成するＫＯＨ／ＮａＯＨを水酸化マグネシウム合成に用いることができるという認識。
ｖｉｉｉ．統合プロセスの最終使用済み水流を余剰海藻液とブレンドして、液を有用な栄養で強化しつつ流出液を除去できるという更なる認識。
【実施例】
【００６６】
以下の実施例は説明のために記載するものであり、したがって、発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００６７】
実施例１
海藻液を機械的に排出した後に新鮮な海藻から得られた２５０ｇのＫ．ａｌｖａｒｅｚｉｉ顆粒（含水量約８％）を５Ｌの海水に取り、１０５℃、３０ｋＰａ圧で６０分間オートクレーブした。内容物を熱遠心して発熱量が３４７３Ｋｃａｌ／ｋｇの７０ｇの残渣（乾燥顆粒を基準として収率３０．４％）を得た。ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を用いた沈殿により熱水抽出物（抽出物：ＩＰＡ＝１：２  ｖ／ｖ）から含水量が約８％の原κ−カラギーナンを１２０ｇ（収率４８．０２ｗ／ｗ％）得た。ＩＰＡをろ液から蒸留して再利用した。κ−カラギーナンの含水量は８％（ｗ／ｗ）である。κ−カラギーナンのスルファート含有量は２１．５％（ｗ／ｗ）であり、カリウム含有量は７．７％（ｗ／ｗ）であった。繰返し単位の分子量は４２４であった。カラギーナン回収後の残渣の塊を乾燥し、無視できる灰の形成と１４．６ＭＪ／ｋｇの発熱量が得られた。
【００６８】
本実施例は、固体燃料として有用な残渣を得ながらのκ−カラギーナンの抽出を教示している。
【００６９】
実施例２
１ｇの原κ−カラギーナンを、２０ｍｌの０．１Ｎ  Ｈ2ＳＯ4を含む三角フラスコに取り、混合物を１０５℃で１時間オートクレーブした。生成物の混合物を等体積の酢酸エチルと充分に震盪した後、有機物をＧＣ−ＭＳに付した。ＧＣ−ＭＳスペクトルは、上記反応から得られた酢酸エチル画分中にＨＭＦの存在を示さなかった。次いで、他の全ての反応パラメーターは変えないまま酸強度を徐々に０．９Ｎに上げた。０．３Ｎ  Ｈ2ＳＯ4で最大収率のＨＭＦ（２９１ｍｇ、κ−カラギーナンを基準に４９％の炭素利用）が得られた（表１）。
【００７０】
【表１】
2015533777.tif 000002
【００７１】
０．３Ｎ  Ｈ2ＳＯ4を用いて１０ｇのκ−カラギーナンで上記の実験を繰り返した。水層を酢酸エチル（１：１）で抽出し、層を保存した。更に、上記酸性層中に１０ｇのκ−カラギーナンを加え、上記と同じ条件下で加水分解した後、酢酸エチルで抽出した。サイクルを６回繰り返した。６サイクル後、酢酸エチル画分を個々に分析した。ＨＭＦ収率は２サイクル目で上昇し、その後、５サイクル目まで安定なままであった。それ以降、収率及び選択性が顕著に低下した。
【００７２】
本実施例は、Ｈ2ＳＯ4を酸触媒として用いた場合、酸強度０．３Ｎが最適であり、６回までの水相の更なる再利用が可能であったことを教示している。
【００７３】
実施例３
Ｍｇ（ＨＳＯ4）2を触媒として用いて実施例２の反応を繰り返した。データを以下の表２に示す。
【００７４】
【表２】
2015533777.tif 000003
【００７５】
１０ｇのκ−カラギーナンを２００ｍＬの０．４８Ｍ  Ｍｇ（ＨＳＯ4）2（最適化された条件）に取り、１０５℃で１時間オートクレーブした。生成物の混合物を酢酸エチルで抽出した。κ−カラギーナンの加水分解中に放出されたＫＨＳＯ4（３．２１ｇ；２３．６ｍｍｏｌ）をＭｇ（ＯＨ）2（０．６８ｇ、１１．８ｍｍｏｌ）で中和した後、実施例２と同様に水相を再利用した。それぞれで１０ｇのκ−カラギーナンを利用可能にした１０回のそのようなサイクルで、ＨＰＬＣアッセイで９２％の純度のＨＭＦが３６．０５ｇ得られた。反応中でガラクトースが共生成し、図１に示されているように、その濃度はサイクル中安定的に上昇した。水流中のガラクトースの総量はＨＰＬＣアッセイで２０．８４ｇと推定された。
【００７６】
本実施例は、Ｍｇ（ＨＳＯ4）2を酸触媒として用い、プロセス中に生成した追加的な酸がＭｇ（ＯＨ）2で中和されて一定の酸強度が全体を通して維持された時に、取られたκ−カラギーナン中の炭素含有量を基準にして８８％の合計炭素利用効率でＨＭＦ及びガラクトースを得ることができたことを教示している。実施例は更に、このアプローチにより、ＨＭＦが純粋な単離された形態で得られ、ガラクトースが水溶液として得られたことを教示している。
【００７７】
実施例４
０．４８Ｍ  Ｍｇ（ＨＳＯ4）2を用いた実施例３の実験を、各サイクルに２０ｇのκ−カラギーナンを用いて６サイクル繰り返した。実施例３と同様な収率で４２．５ｇのＨＭＦを単離した。６サイクル後の２５０ｍｌの水相をＭｇ（ＯＨ）2で中和した。ガラクトース含有量は２６．９ｇと推定された。中和後の水相中の無機成分は以下の通りであった：Ｋ+、６．９ｇ；Ｍｇ2+、１０．２ｇ；Ｓ０42-、５０．６ｇ。Ｋ2ＳＯ4及びＭｇＳＯ4の形態で表される濃度は、Ｈ2Ｏ１０００ｍｏｌ当たり８．４２及び４２．０５ｍｏｌであった。この溶液に、４．１４％（ｗ／ｖ）のＫＣｌを含む海藻液１．８Ｌを加え、内容物をロータリーエバポレーター中で徐々に蒸発させてＫ2ＳＯ4を純粋な形態で回収した。６６．８ｇのＫ2ＳＯ4（スルファートを基準にして７３％の収率）を得た。更に、１．５Ｌの真水が回収され、これはカーボンフィルターで処理した後、匂いが全くなく、ｐＨ値が７．１であり、溶解している全固体は８０ｍｇ・Ｌ-1であった。
【００７８】
本実施例は、海藻液を共反応物質として用いてκ−カラギーナンからＨＭＦ及びガラクトースと共に、共生成物として硫酸カリウム及び蒸留水が回収されることを教示している。
【００７９】
実施例５
実施例３の１０サイクルの後に生成した中和された水流を、ＣａＣｌ2を用いて脱硫した。２０．８４ｇのガラクトースを含む１６０ｍｌのろ液を取り、２．５Ｍ  ＨＣｌの酸強度まで濃塩酸で酸性化した後、ＨＭＦ合成で採用したのと同様な条件下でオートクレーブ中で反応させた。１１．０６ｇのレブリン酸及び４．０６ｇのギ酸が水層に存在することが見出され（ＨＰＬＣアッセイ）、全体的な炭素利用効率はガラクトースを基準に８１．３％であった。
【００８０】
本実施例は、κ−カラギーナンからのＨＭＦ合成に由来するガラクトースを更にレブリン酸及びギ酸に変換すること及びＨＭＦ、レブリン酸、及びギ酸への全体的な炭素利用が、取られるκ−カラギーナンの炭素含有量を基準として８２％であることを教示している。
【００８１】
実施例６
Ｋ2ＳＯ4分離後の実施例４の残渣塊を実施例５と同様に反応させた。１１．２ｇのレブリン酸が有機層に得られた。
【００８２】
本実施例は、Ｋ2ＳＯ4後のガラクトースからのレブリン酸及びギ酸の合成を教示している。
【００８３】
実施例７
実施例１の原κ−カラギーナン２０ｇを２００ｍＬの２．５Ｍ  ＨＣｌに取り、１０５℃のオートクレーブ条件下で１時間反応させた。反応後、水層は６．３９ｇのレブリン酸及び２．３６ｇのギ酸（ＨＰＬＣアッセイ）をほぼ同様な割合で含んでいた。
【００８４】
本実施例は、κ−カラギーナンからのレブリン酸及びギ酸の直接的製造を教示しているが、炭素利用は、実施例５の値８２％と比べて６２．７％しかなかった。
【００８５】
実施例８
洗浄後の１０ｇの乾燥顆粒をアルミナ磁器に取り、連続気流下、環状炉中で８００℃にて３時間燃焼した。燃焼中に生成した煙道ガスを８００ｍｌの蒸留水に通気した。得られた溶液のｐＨは２．６であり、酸強度は滴定で０．００６７Ｎであった。ＣＯ32-、ＳＯ42-、及びＣｌ-は実質的な量で検出されなかったが、溶液をＨ2Ｏ2（２０ｖ／ｖ％の３０体積％Ｏ2）で処理し、次いで室温で３０分間撹拌した後、ＳＯ42-がＢａＣｌ2試験で検出され、このことは、煙道ガスから形成された酸性溶液がＨ2ＳＯ3であることを示している。ＳＯ42-量は０．０３２％（ｗ／ｖ）、すなわち、取られた顆粒１０ｇから０．２５６ｇのＳＯ42-と推定された。
【００８６】
本実施例は、液を排出した後のカッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）の生顆粒からの硫酸の製造を教示している。
【００８７】
実施例９
カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）の生顆粒を洗浄し、乾燥し、１０ｇの乾燥顆粒をルツボに取り、空気の存在下、５５０℃で４時間燃焼した。灰が２２％（ｗ／ｗ）の収率で得られ、Ｋ、Ｎａ、及びＳＯ42-の重量百分率はそれぞれ３７．３％、５．９％、及び５５．６％であり、クロリドの量は無視可能であった。その粉末ＸＲＤ（図２）で、Ｋ3Ｎａ（ＳＯ4）2（グラセライト）及びＫ2ＳＯ4の混合組成物であることが明らかになった。
【００８８】
本実施例は、カッパフィカスアルバレジ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ  ａｌｖａｒｅｚｉｉ）からの第２の固体カリ肥料の製造を教示している。
【００８９】
実施例１０
発熱量が１１．８７ＭＪ／ｋｇの実施例９の顆粒を固体燃料焚きボイラーに投入し、図２に示されているようにその燃焼を持続させることができた。
【００９０】
本実施例は、顆粒から熱エネルギーを生成して上記実施例の実施のためのプロセスエネルギー必要量をまかなう可能性を教示している。処理される顆粒１トンにつき３．３５トンの生顆粒がこの目的に必要であると計算される。エネルギーを生成することに加え、顆粒は、実施例８〜９に開示されているように硫酸及びグラセライト肥料を生じる。
【００９１】
実施例１１
実施例９で用いたのと同様な洗浄及び乾燥した顆粒３８ｋｇを、固定層下向きガス化装置（ｆｉｘｅｄ  ｂｅｄ  ｄｏｗｎｄｒａｆｔ  ｇａｓｉｆｉｅｒ）に断続的に１．５時間かけて供給した。ガス化を開始するために、１．５２ｋｇの木片を開始時に投入した。１．４７％一酸化炭素、１．０９％メタン、及び６．６４％水素の組成を有するガス（およそ１２：５０ｈの時点）が、全期間にわたり持続的な黄色がかった炎で燃えた。精製後のガスは、電力を生成するために１００％発生炉ガス機関に供給することができた。
【００９２】
本実施例は、顆粒から熱エネルギーに加えて電気を生成する可能性を教示している。
【００９３】
実施例１２
ＫＣｌの豊富な海藻液からＨＣｌ及びＫＯＨを生成するための汁液溶液のバイポーラ電気透析（ＥＤ）
単極性のインターポリマー陽イオン及び陰イオン交換膜並びに双極性膜からなる５セルトリプレットで構築した自家製ＥＤスタックを用いてバイポーラＥＤを行った。単一膜の有効表面積は８０ｃｍ2であった。実験は、４．１％（ｗ／ｖ）（０．５５Ｍ）ＫＣｌを含む７００ｍＬの汁液で行った。汁液は、電気透析装置中、双極性膜と陽イオン交換膜との間（アルカリ流を形成）及び陰イオン交換膜と双極性膜との間（酸流を形成）で連続的に循環した。可変性の電流容量を有するＡＣ−ＤＣ整流器により２つの電極間にＤＣ電位（４０Ｖ）を印加した。酸流及びアルカリ流のサンプルを定期的に回収し、酸−塩基滴定により分析した。４．５時間後、実験を終了した。４４０ｍＬの０．４２Ｍ  ＨＣｌ及び３９０ｍＬの０．４４Ｍ  ＫＯＨが得られた。
【００９４】
本実施例は、統合されたプロセスで必要なＨＣｌ及びＫＯＨを生成するための海藻液の使用を教示している。
【００９５】
本発明の利点
有機溶媒の蒸留を、必要な場合、太陽熱エネルギーを用いて行うこともできる。
【００９６】
追加的に供給される顆粒状バイオマスの燃焼により熱エネルギー必要量がまかなわれる。
【００９７】
バイポーラＥＤ及び他の目的のための電気エネルギー必要量も顆粒状バイオマスのガス化により得ることができる。
【００９８】
顆粒の燃焼又はガス化により更に、Ｈ2ＳＯ4及びグラセライト肥料の豊富な灰が得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2015533777.tif 000008
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