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

  • 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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  • Convective sludge drying by rotary drum dryer using waste steam for palm oil mill effluent treatment

    Ahmad Farid M., Roslan A., Hassan M., Aziz Ujang F., Mohamad Z., Hasan M., Yoshihito S.

    Journal of Cleaner Production    240   2019年12月  [査読有り]

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    © 2019 Elsevier Ltd Achieving a more sustainable wastewater treatment plant has never been so important. Issues around energy consumption and pollutants removal efficiency are of growing importance in the context of production costs and pollution control. In the palm oil industry, more than 85% mills are managing their palm oil mill effluent (POME) via lagoons, yet the system considered less effective as the quality of the effluent hardly achieved the permissible limits. It is therefore in the best interest of the industry to employ a better practice. Convective sludge drying (CSD) has been shown to have exceptional efficiency in high-strength wastewater treatment. In this study, CSD epitomized the zero-emission of POME treatment due to the fact that; 1) It operates on low-grade steam discharged by the mill instead of electricity, leading to a huge cut on energy consumption, 2) Production of secondary micronutrients-enriched solids by-product (i.e., calcium and magnesium) that can be repurposed as fertilizer, and 3) The decoction produced can potentially be reused to irrigate the existing oil palm plantation for nutrient cycling. The treatment resulted in substantial removal of the chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), suspended solids (SS), ammoniacal nitrogen (AN), and oil and grease (OG) down to 2 mg/L, 67.7 mg/L, 40.0 mg/L, <0.01 mg/L, and <1 mg/L, respectively, which meets the Standard-A of Malaysia Environmental Quality Regulation (2009), making it sourceable for domestic usage. Reported groundworks demonstrated that CSD was superior to other physicochemical methods in POME treatment, with >99% of BOD, COD, SS, OG, and AN removal efficiency. The operating cost was valued at USD 1.91 per m3 POME. The pilot-scale operation proved CSD is a viable alternative to the lagoons.

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  • Life cycle assessment for bioethanol production from oil palm frond juice in an oil palm based biorefinery

    Mohd Yusof S.J.H., Roslan A.M., Ibrahim K.N., Abdullah S.S.S., Zakaria M.R., Hassan M.A., Shirai Y.

    Sustainability (Switzerland)    11 ( 24 )   2019年12月  [査読有り]

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    © 2019 by the authors. A study was conducted to estimate the possible environmental impacts arising from the generation of bioethanol from oil palm frond sugar juice in a theoretical oil palm based biorefinery model. A life cycle assessment (LCA) with the gate-to-gate approach was performed with the aid of SimaPro version 8.0 whereby ten impact categories were evaluated. The scope included frond collection and transportation, frond sugar juice extraction, and bioethanol fermentation and purification. Evaluation on the processes involved indicated that fermentation contributed to the environmental problems the most, with a contribution range of 52% to 97% for all the impact categories. This was due to a substantial usage of nutrient during this process, which consumes high energy for its production thus contributing a significant burden to the surrounding. Nevertheless, the present system offers a great option for biofuel generation as it utilizes sugar juice from the readily available oil palm waste. Not only solving the issue of land utilization for feedstock cultivation, the enzymatic saccharification step, which commonly necessary for lignocellulosic sugar recovery could also be eliminated.

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  • A highly thermostable crude endoglucanase produced by a newly isolated Thermobifida fusca strain UPMC 901

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

    Scientific Reports    9 ( 1 )   2019年12月  [査読有り]

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    © 2019, The Author(s). A thermophilic Thermobifida fusca strain UPMC 901, harboring highly thermostable cellulolytic activity, was successfully isolated from oil palm empty fruit bunch compost. Its endoglucanase had the highest activity at 24 hours of incubation in carboxymethyl-cellulose (CMC) and filter paper. A maximum endoglucanase activity of 0.9 U/mL was achieved at pH 5 and 60 °C using CMC as a carbon source. The endoglucanase properties were further characterized using crude enzyme preparations from the culture supernatant. Thermal stability indicated that the endoglucanase activity was highly stable at 70 °C for 24 hours. Furthermore, the activity was found to be completely maintained without any loss at 50 °C and 60 °C for 144 hours, making it the most stable than other endoglucanases reported in the literature. The high stability of the endoglucanase at an elevated temperature for a prolonged period of time makes it a suitable candidate for the biorefinery application.

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  • A one-step self-sustained low temperature carbonization of coconut shell biomass produced a high specific surface area biochar-derived nano-adsorbent

    Samsudin M., Hassan M., Idris J., Ramli N., Mohd Yusoff M., Ibrahim I., Othman M., Mohd Ali A., Shirai Y.

    Waste Management and Research    37 ( 5 ) 551 - 555   2019年05月  [査読有り]

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    © The Author(s) 2019. A one-step self-sustained carbonization of coconut shell biomass, carried out in a brick reactor at a relatively low temperature of 300–500°C, successfully produced a biochar-derived adsorbent with 308 m 2 /g surface area, 2 nm pore diameter, and 0.15 cm 3 /g total pore volume. The coconut shell biochar qualifies as a nano-adsorbent, supported by scanning electron microscope images, which showed well-developed nano-pores on the surface of the biochar structure, even though there was no separate activation process. This is the first report whereby coconut shell can be converted to biochar-derived nano-adsorbent at a low carbonization temperature, without the need of the activation process. This is superior to previous reports on biochar produced from oil palm empty fruit bunch.

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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   

  • 3 ポリ乳酸/ポリマーブレンド体のケミカルリサイクル性に及ぼす触媒の効果,

    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

  • 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

  • 2013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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