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食品廃棄物からケロシンへ：中間体2,3-BDOを介した生物化学・熱化学の統合処理に関する技術分析

From food waste to kerosene: combined bio- and thermochemical processing via the intermediate product 2,3-BDO – a technical analysis (原題)

Felix Mendler, Steffen Voß, Martin Kaltschmitt

Fuel Processing Technology📚 査読済 / ジャーナル2026-10-21#エネルギー転換Origin: Global経営インパクト: 調達リスク対象セクター: transport
DOI: 10.1016/j.fuproc.2026.108630
原典: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2026.108630

🤖 gxceed AI 要約

日本語

食品廃棄物を原料に、暗発酵・微生物電解セル・好気発酵からなる生物化学変換と水熱ガス化を組み合わせ、中間体2,3-BDOを経てSAFを製造する新規統合プロセスをAspen Plusでモデル化・評価した。全体の炭素効率25.4%、エネルギー効率20.5%を示し、うちSAFとして回収されるのは炭素9.5%・エネルギー7.6%にとどまる。不確実な主要パラメータの感度分析も行い、プロセス改善の方向性と定量的基盤を提示している。

English

This study models and simulates a novel integrated pathway converting food waste into sustainable aviation fuel (SAF) via the intermediate 2,3-butanediol (2,3-BDO), combining dark fermentation, a microbial electrolysis cell, aerobic fermentation and hydrothermal gasification with thermochemical upgrading. Using Aspen Plus, it reports an overall carbon efficiency of 25.4% and energy efficiency of 20.5%, with only 9.5% of carbon and 7.6% of energy recovered as SAF. A sensitivity analysis identifies key parameters and improvement strategies, offering a quantitative basis for further process development.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

SAFは航空分野の脱炭素（Scope 3・トランジション）の要であり、日本でもSAF供給体制の構築が政策課題となっている。食品廃棄物由来の統合変換経路の効率を定量化した本論文は、国内のSAF原料調達・技術選定を検討する実務者にとって参考になる。

In the global GX context

SAF is central to aviation decarbonization under TCFD/ISSB transition planning and EU ReFuelEU mandates. This paper adds quantitative process-efficiency evidence for waste-derived SAF pathways, informing feedstock strategy and lifecycle carbon accounting debates in global disclosure scholarship.

👥 読者別の含意

🔬研究者:食品廃棄物由来SAFの統合変換経路における炭素・エネルギー効率のベンチマークとして参照できる。

🏢実務担当者:SAF調達・原料戦略を検討する企業が、廃棄物由来経路の収率と改善余地を把握する材料になる。

🏛政策担当者:SAF普及政策や原料多様化支援の設計において、廃棄物由来経路の効率実態を踏まえた目標設定に資する。

📄 Abstract（原文）

In aviation, the most promising strategy for reducing greenhouse gas emissions is the use of sustainable aviation fuels (SAF). Biomass being a key feedstock poses specific challenges due to its limited availability and heterogeneous composition, highlighting the necessity for developing efficient and flexible conversion pathways for maximizing carbon and energy utilization. Given that integrated conversion pathways remain insufficiently explored, this study evaluates a novel, integrated process concept, utilizing food waste as the primary feedstock and combining biochemical conversion (consisting of dark fermentation, a microbial electrolysis cell and aerobic fermentation) with hydrothermal gasification to produce the intermediate 2,3-butanediol (2,3-BDO), followed by thermochemical conversion of 2,3-BDO to SAF. The overall process is modelled and simulated in Aspen Plus and evaluated in terms of overall carbon and energy efficiencies, supplemented by a sensitivity analysis of uncertain key parameters. The results show that the proposed pathway converts food waste into hydrocarbons with an overall carbon efficiency of 25.4% and an energy efficiency of 20.5%, of which 9.5% of the carbon and 7.6% of the energy are recovered as SAF. Additionally, the study identifies key parameters and strategies for potential process improvement, providing a quantitative basis for further process development.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。