共同研究(バイオディーゼル燃料の合成)1

連携企業	参加生徒
当栄ケミカル株式会社	工業化学科3年　39名

研究の目的
　BDF(バイオディーゼル燃料：Bio　Diesel　Fuel)は、バイオマス由来の油脂(菜種油、廃食用油等)を原料に、エステル交換化学処理をして製造される燃料である。
　環境問題が取りざたされている昨今において、家庭や学校、地域で得られる植物性油脂や回収した廃食用油等を原料としてBDFを製造し、燃料として活用することは、地球温暖化や脱化石燃料及びリサイクルを学ぶよい教材となる。また、地球環境問題の中でも、地球温暖化とエネルギー問題は授業でも取り扱い、メディアでも取り上げられていることから生徒の関心の度合いも高い。
　そこで、油脂よりBDFを合成し、化学的・物理的性質について分析するとともに、ディーゼルエンジンの燃料としてのリサイクルについて理解する。また、エネルギーについて理解を深めるとともに、地球温暖化のシステムを化学的に考え、将来的に取り組めるような動機付けをさせる。昨年度、教員研修を行い、課題研究において実験を行ない成果が得られた。本年は、工業化学実習の中で3年生全員に実験させることにより、理解を深めさせたい。

研究内容
・「バイオ燃料の合成」の実習教材化
　昨年度、「BDFの製造」を当栄ケミカル(株)の協力により、実験実習の一つのテーマとして出来るようアドバイスを頂いた。まず、課題研究の研究課題として環境問題、特にバイオ燃料に興味のある生徒に対して、「BDFの製造」を実験させた。
　もともとバイオ燃料に興味のある生徒だったこともあるが、実験にも主体的に取り組み、アンケート結果も好感触であったことから、今年度は3年生の「工業化学実習」の中の、一つの実習内容として全員が取り組むことにした。
　3年生の「工業化学実習」は、「化学工学」「機器分析」「環境技術」の三つのグループに分けて実習を行っている。その中の「環境技術」の実習テーマとして、この「BDFの製造」を取り入れることにした。
　ここでは他に環境負荷の少ないエネルギーを作り出す実験や水質・大気の分析といった環境に関わる実験を行っていることから、実験テーマとしても妥当であると考えた。27時間のうち7時間を「BDFの製造」にあて、その中でバイオ燃料の現状や問題点等の講義も加えた。実験器具の不足から、個人実験ではなく3人一組の共同実験であったが、全員が「BDFの製造」のテーマを実験することが出来た。

実施結果
【工業化学実習】　実習題目・・・バイオディーゼル燃料の合成
実習時間・・・７時間(1グループ27時間)
実習形態・・・3人一組のグループ実験
実習方法・・・バイオ燃料に関する講義と実習方法について説明(1時間)。各3人一組のグループでそれぞれ油脂を決め、それら油脂の酸化を測定。(酸化の測定方法は2年時の工業化学実習で実習済みであるので、詳しい説明は省いた。)フラスコ内にてエステル交換反応を行なう。(3時間)水洗を行い、脱水、ろ過にて収量を計算してまとめる。(3時間)


廃油のろ過	仕込み

エステル化	BDF(各グループ)

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