白井 義人 (シライ ヨシヒト)

SHIRAI Yoshihito

写真a

職名

教授

研究室住所

福岡県北九州市若松区ひびきの2-4

研究分野・キーワード

リサイクル工学、ゼロエミッション

ホームページ

http://www.life.kyutech.ac.jp/~shirai/html/

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 京都大学 -  農学博士  1988年05月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能応用工学専攻   教授  

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Author Correction: A highly thermostable crude endoglucanase produced by a newly isolated Thermobifida fusca strain UPMC 901 (Scientific Reports, (2019), 9, 1, (13526), 10.1038/s41598-019-50126-y)

    Zainudin M.H.M., Mustapha N.A., Hassan M.A., Bahrin E.K., Tokura M., Yasueda H., Shirai Y.

    Scientific Reports    10 ( 1 )   2020年12月  [査読有り]

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    © 2020, The Author(s). An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper.

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  • Carbon monoxide reduction in the flue gas during biochar production from oil palm empty fruit bunch

    Ahmad Farid M.A., Hassan M.A., Roslan A.M., Samsudin M.H., Mohamad Z.J.J., Othman M.R., Shirai Y.

    Journal of Cleaner Production    258   2020年06月  [査読有り]

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    © 2020 Biomass carbonization technology is implemented to produce charcoal with high-calorific content. However, this technology releases pollutant gases, which adversely affect ambient environment and human health. This study proposed a catalytic gas treatment method using platinum-supported alumina catalyst (Pt/γ-Al2O3) for carbon monoxide emission reduction in oil palm empty fruit bunch carbonization. Carbonization released a rather high carbon monoxide concentration of 5558 ± 53 mg m−3 in the flue gas, exceeding the permissible limit of 1000 mg m−3. At 2.5 wt% of catalyst dosage, the carbon monoxide emission substantially was reduced to 595 ± 9 mg m−3, achieving 89.3% carbon monoxide removal efficiency. This was due to oxidation by the platinum-supported alumina catalyst (Pt/γ-Al2O3), which was done at low temperature, thus transforming carbon monoxide into carbon dioxide. The catalyst demonstrated reusability, attaining >80% carbon monoxide removal efficiency for 5 consecutive carbonization cycles. The biochar produced contained a high energy content of 24.6 ± 0.7 MJ kg−1, which was suitable to be used as a coal substitute.

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  • One-step steam pyrolysis for the production of mesoporous biochar from oil palm frond to effectively remove phenol in facultatively treated palm oil mill effluent

    Lawal A.A., Hassan M.A., Ahmad Farid M.A., Yasim-Anuar T.A.T., Mohd Yusoff M.Z., Zakaria M.R., Roslan A.M., Mokhtar M.N., Shirai Y.

    Environmental Technology and Innovation    18   2020年05月  [査読有り]

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    © 2020 Elsevier B.V. Conventional aerobic treatment of facultatively treated palm oil mill effluent (POME) containing phenolic compounds such as phenol, encounters difficulty because of microbial inhibition. In this study, adsorption of phenol in facultatively treated POME was proposed as a solution for mitigating the inhibition. Low-cost biochars produced from oil palm frond using nitrogen or steam pyrolysis at 600 °C were characterized and investigated for efficient and effective removal of phenol. Nitrogen and steam pyrolysis yielded mesoporous biochars with Brunauer–Emmett–Teller surface area of 368.4 m2/g and 461.3 m2/g respectively. Within 8 h, steam-derived biochar attained equilibrium capacity of 59.6 mg/L in distilled water, which decreased to 18.5 mg/L in facultatively treated POME. Steam-derived biochar exhibited slightly higher adsorption capacity for phenol in facultatively treated POME due to higher surface area, wider nanopore size distribution, a larger volume of mesopores and a stronger affinity for phenol. More than 90% of phenol was removed using 16–20 g/L dosage, yielding a facultatively treated POME with 0% inhibition to aerobic microbial growth. Overall, low-cost biochar produced from oil palm frond can be used as an efficient and effective adsorbent for adsorbing phenol in facultatively treated POME to enhance the performance of aerobic treatment system.

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  • Toxicity identification and evaluation of palm oil mill effluent and its effects on the planktonic crustacean Daphnia magna

    Hashiguchi Y., Zakaria M.R., Maeda T., Yusoff M.Z.M., Hassan M.A., Shirai Y.

    Science of the Total Environment    710   2020年03月  [査読有り]

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    © 2019 Elsevier B.V. Palm oil mill effluent (POME) contains complex and highly biodegradable organic matters so discharging it without appropriate treatment may lead to environmental problems. POME final discharge quality is normally determined based on conventional chemical detection such as by biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). The novelty of the present study is that the toxicity effects of the POME final discharge samples were evaluated based on whole effluent toxicity (WET) and toxicity identification evaluation (TIE) tests using Daphnia magna. The toxicity unit (TU) values were recorded to be in the range from TU = 1.1–11 obtained from WET, and the TIE manipulation tests suggested that a substantial amount of toxic compounds was contained in the POME final discharge. Phenol, 2,6-bis (1,1-dimethylethyl)- and heavy metals such as Cu and Zn were detected in all the effluents and were recognized as being the main toxicants in the POME final discharge. GC/MS analyses also successfully identified cyclic volatile methyl siloxanes; cyclotetrasiloxane, octamethyl- (D4), cyclopentasiloxane, decamethyl- (D5), cyclohexasiloxane, dodecamethyl- (D6). D4 was detected at 0.0148–0.0357 mg/L, which could be potentially toxic. The palm oil industry used only water in the form of steam to process the fruits, and the presence of these compounds might be derived from the detergents and grease used in palm oil mill cleaning and maintenance operations. An appropriate treatment process is thus required to eliminate these toxicants from the POME final discharge. It is recommended that two approaches, chemical-based monitoring as well as biological toxicity-based monitoring, should be utilized for achieving an acceptable quality of POME final discharge in the future.

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  • Surface modification for nano-lignocellulose fiber through vapor-phase-assisted surface polymerization

    Eksiler K., Andou Y., Ariffin H., Shirai Y.

    Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry    57 ( 24 ) 2575 - 2580   2019年12月  [査読有り]

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    © 2019 Wiley Periodicals, Inc. This study addresses the inherent issues surrounding surface modification methods of nanofibers and proposes an environmentally friendly and less toxic strategy for the surface modification of hydrophilic nanofiber. From the continuation of our previous work, which discussed the easy production of nanofiber (average size: 127 nm) from oil palm mesocarp fiber (OPMF), in this work, the surface of nanofibers (M-IL-OPMF) were modified through vapor-phase-assisted surface polymerization (VASP) to improve the affinity of interface between the polymer grafted M-IL-OPMF and non-polar matrix. VASP of ε-caprolactone was successfully proceeded from the [M-IL-OPMF] at 70 °C for 24 h and 72 h, and compositions were estimated to be 35.7% fiber/64.3% polymer and 27.8% fiber/72.2% polymer. To confirm the grafting of PCL, size-exclusion chromatography (SEC) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermogravimetry (TG), and dispersibility test in hydrophobic solvent were carried out. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2019, 57, 2575–2580.

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口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • Environmental performance of bioethanol production from oil palm frond petiole sugars in an integrated palm biomass biorefinery

    Yusof S., Roslan A., Ibrahim K., Abdullah S., Zakaria M., Hassan M., Shirai Y.

    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering  2018年06月  -  2018年06月   

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    © Published under licence by IOP Publishing Ltd. Generation of biofuels from renewable resources such as lignocellulosic biomass is a promising approach to reduce the sole reliability on the depleting fossil fuel. The aim of this work is to assess the potential environmental impact of bioethanol production from oil palm frond in a conceptual oil palm based biorefinery model, utilizing wet disc milling as a pretreatment method. A cradle-to-gate approach was selected, beginning with the harvesting and transportation of the frond petiole from the plantation, followed by production of oil palm frond petiole sugars via pretreatment and saccharification prior to bioethanol fermentation, and finally purification of the fermentation products to obtain anhydrous bioethanol. A life cycle assessment was performed using CML 2 baseline 2000 method (SimaPro v8.0), where ten impact categories were evaluated. It was found that the most significant environmental impact was from sugar recovery process with contribution of more than 90 %. This is mainly due to high power consumption by wet disc milling during pretreatment. Apart from that, production of enzyme and chemicals which were used during saccharification consumes high energy thus contributing major problems to the surrounding. Finding of this study helps to identify the hotspot which can be improved to establish a more energy efficient and greener system for bioethanol production from oil palm frond petiole sugars.

  • 4.ポリ乳酸製品のケミカルリサイクルとLCA評価, (2005).

    高分子学会  2006年04月  -  2006年04月   

  • 5. L,L -ラクチドのエステル-ヘミアセタール互変異性化

    高分子学会   2006年04月  -  2006年04月   

  • 1.押出成形機を用いたポリ乳酸成形体のケミカルリサイクル 

    高分子学会  2006年04月  -  2006年04月   

  • 2 反応押出機によるPLLA/汎用樹脂混合樹脂からのラクチドの効率的回収,

    高分子学会  2006年04月  -  2006年04月   

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報道関係 【 表示 / 非表示

  • マレーシア校、30日記念式典 来年2月に本格開講

    西日本新聞  2013年09月21日

    白井義人

  • 九工大がマレーシア校

    西日本新聞  2012年05月08日

    丹村智子

  • バイオマスプラスティックを再処理

    西日本新聞  2006年09月26日

    白井義人

  • バイオプラ製カップ ケミカルリサイクル

    化学工業日報  2006年09月20日

    白井義人,NPO法人北九州エコ・サポーターズ

  • バイオマスプラスチックケミカルリサイクル商品開発

    西日本新聞  2006年09月19日

    白井義人

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 令和元年度地球温暖化防止活動環境大臣表彰 国際貢献部門

    2019年11月06日   文部科学省   パームオイル産業廃液によるグリーン発電の推進と温暖化ガス削減   日本国

    受賞者:  海外教育研究拠点MSSC

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    パームオイルは世界の食用油の1/3以上を賄い、インドネシアとマレーシアでそのほとんどが生産されており、食用油は嗜好品と考えられるので、菜種、大豆といった先進国で生産される食用油の高価格につられ、途上国の経済レベルで考えると高値で安定しています。さらに、コストが安い途上国で作られるため、大きな利益を途上国にもたらし、しかも、他の油を産する植物より単位農地あたりの油の収率が桁違いに高く、適正な開発面積で途上国の発展に貢献できます。

    一方、搾油の仕方、特に、排水処理は極めて稚拙で、広大な処理池で自然に浄化させています。そのため、大量のメタンが大気中に無為に放出されています。メタンはグリーン燃料であり、平均的な搾油工場なら1MWの発電が可能であることを見出し、また、同時に、近代的な廃液処理システムを使えば、はるかに効率的に水の浄化ができ、さらに、CO2の25倍もの温暖化効果のあるメタンを発電に利用し、その放出を防止できます。

    この研究と社会実装を2004年からFELDA社と進め、パーム産業のグリーン化に貢献してきました。

科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • ポリ乳酸のケミカルリサイクルに関する総合的研究

    基盤研究(A)

    研究期間:  2011年04月  -  2014年03月

    研究課題番号:  23241030

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2019年度  生物リサイクル工学

  • 2018年度  生物リサイクル工学

  • 2016年度  生物リサイクル工学

  • 2015年度  生物リサイクル工学

  • 2014年度  生物リサイクル工学

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社会貢献活動(講演会・出前講義等) 【 表示 / 非表示

  • 生物多様性保全のためのパームオイル産業によるグリーン経済の推進プロジェクト

    2014年12月
     
     

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    JST・JICA地球規模課題対応国際科学技術交流プログラムの成果を通じて、マレーシアパームオイル企業関係者を中心とした一般社会人と我が国でも企業人を中心に一般社会人対象に、セミナーを開催した

  • International Symposium on Applied Engineering and Science (SAES2014)

    2014年12月
     
     

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    2014年12月に開催されました本学・UPMのジョイントシンポジウムにおいて、高校生セッションの開催に協力し、小倉高校、八幡高校、鞍手高校、日田高校の生徒とJSTさくらサイエンスプランにより招聘されたUPMの関係する2校の高校生による研究発表と交流活動を支援した。

  • 生物多様性保全のためのパームオイル産業によるグリーン経済の推進プロジェクト

    2014年04月
     
     

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    JST・JICA地球規模課題対応国際科学技術交流プログラムの成果を通じて、マレーシアパームオイル企業関係者を中心とした一般社会人と我が国でも企業人を中心に一般社会人対象に、セミナーを開催した

  • 生物多様性保全のためのパームオイル産業によるグリーン経済の推進プロジェクト

    2014年01月
     
     

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    JST・JICA地球規模課題対応国際科学技術交流プログラムの成果を通じて、マレーシアパームオイル企業関係者を中心とした一般社会人と我が国でも企業人を中心に一般社会人対象に、セミナーを開催した

  • アブラヤシの森から生物多様性の復活をめざして

    2013年11月
     
     

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    JST・JICA地球規模課題対応国際科学技術交流プログラムの成果を通じて、マレーシアパームオイル企業関係者を中心とした一般社会人と我が国でも企業人を中心に一般社会人対象に、セミナーを開催した.

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