JP2016500558A - バイオマスの加工処理 - Google Patents

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Abstract

セルロースおよびリグノセルロース材料を有用な中間体および生成物、例えばエネルギーおよび燃料に加工処理するための方法およびシステムが記載される。例えば、セルロースおよびリグノセルロース材料の加工処理のための運搬システム、例えば非常に効率的な振動コンベヤーが記載される。本明細書では、電離放射線源を含む、被処理バイオマス材料を生成させるための装置が提供される。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１０月１０日に出願されたＵＳＳＮ６１／７１１，８０７号；２０１２年１０月１０日に出願されたＵＳＳＮ６１／７１１，８０１号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，６８４号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７７３号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７３１号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７３５号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７４０号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７４４号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７４６号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７５０号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７５２号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７５４号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７７５号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７８０号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７６１号；２０１３年３月８日に出願されたＵＳＳＮ６１／７７４，７２３号；および２０１３年３月１５日に出願されたＵＳＳＮ６１／７９３，３３６号に対し優先権を主張する。これらの仮出願の各々の全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
石油への需要が増加するにつれ、バイオ燃料および生化学物質を製造するための再生可能な供給原料への関心も増加する。そのような製造プロセスのための供給原料としてのリグノセルロースバイオマスの使用は、１９７０年代から研究されている。リグノセルロースバイオマスは魅力的である、というのも、これは豊富で、再生可能で、国産であり、食品業界使用と競合しないからである。
多くの可能性のあるリグノセルロース供給原料が今日入手可能であり、２〜３例を挙げると、農業残渣、木質バイオマス、自治体廃棄物、油料種子／ケーキおよび海藻が挙げられる。現在のところ、これらの材料は、動物飼料、バイオコンポスト材料として使用されるか、あるいは、コジェネレーション施設で燃やされるか、または埋め立てられる。
リグノセルロースバイオマスは、リグニンにより囲まれた、ヘミセルロースマトリクス中に埋め込まれた結晶セルロース繊維を含む。これは、酵素および他の化学、生化学および生物学的プロセスによりアクセスするのが困難なコンパクトなマトリクスを生成させる。セルロースバイオマス材料（例えば、リグニンが取り出されるバイオマス材料）は酵素および他の変換プロセスによりアクセスしやすいが、例えそうであっても、天然起源のセルロース材料はしばしば、加水分解酵素と接触させても収率が低い（理論的収率に比べ）。リグノセルロースバイオマスは酵素攻撃に対してよりいっそう不応性である。さらに、各型のリグノセルロースバイオマスはそれ固有の組成のセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンを有する。
多くの方法が構造炭水化物をリグノセルロースバイオマスから抽出するために試されてきたが、それらは、高価すぎる、生成収率が低すぎる、得られた生成物中に望ましくない化学物質を残す、または単に糖類を分解する。
再生可能なバイオマス源由来の単糖類は、石油および他の化石供給原料に取って代わる、補充する、または置換することにより化学および燃料工業の基本となり得るであろう。しかしながら、これらの単糖類を大量に、かつ許容される純度および価格で入手可能にする技術を開発する必要がある。
加工処理前、中および／または後に炭水化物含有材料を運搬するための方法およびシステムが開示される。特に、１つ以上の振動コンベヤーを使用して材料を運搬するための方法が開示される。
本明細書では、被処理バイオマス材料を生成する方法が提供され、ここで、方法は下記を含む：開始バイオマス材料を提供すること；開始バイオマス材料を振動コンベヤー上で運搬すること；ならびに、バイオマスが振動コンベヤー上で運搬される間に開始バイオマス材料を電離放射線に曝露すること；よって、被処理バイオマス材料を生成させること。任意で、バイオマスは、これが電離放射線に曝露される時に、コンベヤー上で実質的に均一な厚さの床を規定する。方法はさらに、バイオマス材料を振動コンベヤー上で運搬する前にバイオマス材料を分配させ、バイオマスを電離放射線に曝露することを含むことができる。
本明細書では、被処理バイオマス材料を生成させるための装置もまた提供され、これは下記を含み：電離放射線源；および振動運搬システム、ここで、振動運搬システムはバイオマスを電離放射線源のそばを通り過ぎるように運搬することができる。
装置はまた、それが放射線源に最も近くなった時にバイオマスを取り囲む筐体を含むことができる。筐体は筐体の壁に一体化された窓箔を含むことができ、ここで、窓箔は放射線源の真下に配置され、電子の、窓箔を通ってバイオマスへの移動を可能にする。装置および方法はさらに、振動運搬システムの上流にフィーダー運搬システムを含むことができ、ここで、フィーダー運搬システムは、バイオマスを振動運搬システムに、放射線場の上流で供給する。フィーダー運搬システムはまた、振動運搬システムとすることができる。運搬システムの１つまたは両方は、バイオマスを３〜１００ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で、９〜５０ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で、または１０〜２５ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬することができる。
フィーダー運搬システムは、バイオマス材料を実質的に均一な厚さの床上に分配させるために使用することができる。例えば、７５パーセント（７５％）以上のバイオマス材料は平均床厚とすることができ、あるいは８０％、８５％、９０％、９５％以上のバイオマス材料は平均床厚とすることができる。
方法および装置におけるバイオマスは、電離放射線に曝露される前に粉砕することができる。粉砕の型は、下記からなる群より選択することができる：せん断、細断、破砕、ハンマーミリングまたはこれらの２つ以上。粉砕は粒子を有する開始バイオマス材料を生成させることができ、ここで、８０％または８５％超の粒子は、約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有し、ここで、９０％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有し、あるいはここで、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有する。粉砕により、開始バイオマスを生成させることができ、ここで、５％以下の粒子は、その最大寸法が０．０３インチ未満であり、ここで５％以下の粒子は、その最大寸法が０．０２インチ未満であり、あるいはここで５％以下の粒子は、その最大寸法が０．０１インチ未満である。
方法および装置において、電離放射線源は電子ビーム、イオンビーム、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの間の波長を有する紫外光、γ放射線、Ｘ線放射線またはそれらの組み合わせとすることができる。電子ビームが好ましい。
バイオマスは、１０〜２００Ｍｒａｄの放射線、１０〜７５Ｍｒａｄの放射線、１０〜１５Ｍｒａｄの放射線、１５〜５０Ｍｒａｄの放射線または２０〜３５Ｍｒａｄの放射線で照射することができる。バイオマスは、複数のラウンドの照射に供することができる。例えば、バイオマスは任意で、電離放射線のビーム下で複数回運搬することができる（例えば、１、２、３、４またはさらにそれ以上の回）。例えば、各照射は材料への総照射線量を増加させ、照射間で任意の冷却を有する。
電子ビームのエネルギーは０．３〜２ＭｅＶの間、または０．５〜１０ＭｅＶの間、０．８〜５ＭｅＶの間、０．８〜３ＭｅＶの間、１〜３ＭｅＶの間、および約１ＭｅＶとすることができる。
方法または装置のいくつかの実行では、バイオマス材料は、照射装置により、少なくとも５０ｋＷ（例えば、例えば、少なくとも７５ｋＷ、少なくとも１００、少なくとも１２５、少なくとも５００ｋＷ）の出力を用いて照射される。
方法またはシステムのいくつかの実行では、バイオマス材料は、約１０００〜約８０００ｌｂ／ｈｒ（例えば、約２０００〜５０００ｌｂ／ｈｒの間）の速度で、振動コンベヤーを用いて運搬される。任意で、コンベヤーは鋼、例えばステンレス鋼（例えば、３０４または３１６Ｌ鋼）を含む構造材料を用いて製造することができる。任意で、コンベヤーは非付着性コーティングを含む。例えば、コンベヤーはステンレス鋼製のトラフを含むことができる。
本明細書で提供される方法および装置において、電子ビームはコンベヤー上方に配置され、電子ビームを振動コンベヤー上のバイオマスに向かわせるように構成された、走査ホーンが取り付けられた電子加速器により供給することができる。
バイオマス材料は実質的に均一なレベルの照射を受けることができる。被処理バイオマス材料は開始バイオマス材料に比べより低いレベルの不応性を示すことができる。
開始バイオマス材料はセルロースまたはリグノセルロース材料、例えば木材、紙、紙製品、綿、草、穀物残渣、バガス、ジュート、麻、亜麻、竹、サイザル麻、アバカ、トウモロコシ穂軸、コーン・ストーバー、ココナツの毛、藻類、海藻、わら、麦わらまたはそれらの混合物を含むことができる。
本明細書で提供される方法および装置において、コンベヤーの少なくとも一部は筐体を含むことができる。
振動コンベヤーはバイオマス材料を照射下で運搬する効率的な様式を提供することができる。ｘ、ｙおよびｚ方向の全ての可能な組み合わせ（ここでｘは運搬方向であり、ｙは運搬方向に直角であり、ならびにｚは運搬に対して垂直で、ｘおよびｙに直角な方向にある）、例えばｘ方向、ｘ＋ｚ、および／またはｘ＋ｙ＋ｚにおける振動運動は多くの利点を提供する一方、一定速度での運搬を可能にする。記載される方法およびシステムはまた、均一な厚さにバイオマス材料を散布させ、よって、照射を実質的に均一にすることができる効率的な様式を提供することができる（例えば、追加の散布機器なし、または任意の散布機器へのより少ない負荷）。いくつかの他の運搬システムおよび方法に勝るさらなる利点は、バイオマスが回旋および回転され、バイオマスの照射均一性、線量平均および冷却が改善されることである。均一な照射および改善された線量平均は、その全体にわたって低減した不応性を有する材料を提供することができる。また、振動コンベヤーは、例えば、他の運搬システムおよび方法と比べると、運転コストを低くすることができる。本明細書で記載される方法およびシステムはまた、バイオマス全体を通して照射するのに必要とされる照射強度を低減させ、例えば、必要とされるシールドを低減させることにより、コストを低減させ、使用の安全性を増加させることができる。
発明の実行は任意で下記の要約された特徴の１つ以上を含む。いくつかの実行では、選択された特徴は任意の順序で適用または利用することができ、一方、他の実行では、特定の選択された順番が適用または利用される。個々の特徴は、２回以上、任意の順番で適用または利用することができる。加えて、適用または利用される特徴の全順番、または順番の一部は、１回または繰り返し任意の順序で適用または利用することができる。いくつかの任意の実行では、特徴は異なる、または適用可能であれば同じ、設定たまたは変動された、当業者により決定される量的または質的パラメータを用いて適用または利用することができる。例えば、特徴のパラメータ、例えばサイズ、個々の寸法（例えば、長さ、幅、高さ）、位置、程度（例えば、不応性の程度などの程度）、持続期間、使用頻度、密度、濃度、強度および速度は、適用可能であれば当業者により決定されるように、変動または設定させることができる。
特徴としては、例えば、下記が挙げられる：バイオマス材料が振動コンベヤー上で運搬される間に、バイオマス材料を電離放射線に曝露するための方法；バイオマス材料はコンベヤー上で、これが電離放射線に曝露される時に実質的に均一な厚さの床を規定する；バイオマス材料を振動コンベヤー上で運搬し、バイオマスを電離放射線に曝露する前にバイオマス材料を分配させること；バイオマス材料の分配はフィーダー運搬システムを利用する；フィーダー運搬システムは第２の振動運搬システムを含む；７５パーセント以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される；８５パーセント以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される；９０パーセント以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される；９５パーセント以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される；バイオマスを電離放射線に曝露する前にバイオマスを粉砕すること；粉砕はせん断から構成される；粉砕は細断から構成される；粉砕は破砕から構成される；粉砕はハンマーミリングから構成される；粉砕は、粒子を有するバイオマス材料を生成させる；粉砕は、８０％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有するバイオマス材料を生成させる；粉砕は、９０％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有するバイオマス材料を生成させる；粉砕は、９５％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有するバイオマス材料を生成させる；粉砕は、５％以下の粒子は、その最大寸法が０．０３インチ未満であるバイオマス材料を生成させる；電離源は電子ビームである；電離源はイオンビームである；電離源は１００ｎｍ〜２８０ｎｍの間の波長を有する紫外光である；電離源はγ放射線である；電離源はＸ線放射線である；バイオマスは、１０〜２００Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される；バイオマスは、１０〜２５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される；バイオマスは、１０〜７５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される；バイオマスは、１５〜５０Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される；バイオマスは、２０〜３５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される；電子ビームのエネルギーは０．３〜２ＭｅＶの間である；電子ビームは、コンベヤー上方に配置され、電子ビームを振動コンベヤー上のバイオマスに向かわせるように構成された走査ホーンが取り付けられた電子加速器により供給される；バイオマス材料実質的に均一なレベルの電離放射線を受ける；バイオマス材料はセルロースまたはリグノセルロース材料を含む；バイオマス材料は木材を含む；バイオマス材料は紙を含む；バイオマス材料は木材紙製品を含む；バイオマス材料は綿を含む；バイオマス材料は草を含む；バイオマス材料は穀物残渣を含む；バイオマス材料はバガスを含む；バイオマス材料はジュートを含む；バイオマス材料は麻を含む；バイオマス材料は亜麻を含む；バイオマス材料は竹を含む；バイオマス材料はサイザル麻を含む；バイオマス材料はアバカを含む；バイオマス材料はトウモロコシ穂軸を含む；バイオマス材料はコーン・ストーバーを含む；バイオマス材料はココナツの毛を含む；バイオマス材料は藻類を含む；バイオマス材料は海藻を含む；バイオマス材料はわらを含む；バイオマス材料は麦わらを含む；コンベヤーの少なくとも一部は筐体を含む；バイオマス材料の電離放射線への曝露はバイオマス材料の不応性を低減させる；振動コンベヤーはバイオマス材料を３〜１００ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する；振動コンベヤーはバイオマス材料を９〜５０ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する；振動コンベヤーはバイオマス材料を１２〜２５ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する；バイオマス材料は、照射器により、少なくとも５０ｋＷの出力を用いて照射される；バイオマス材料は、約１０００〜約８０００ｌｂ／ｈｒの速度で運搬される：バイオマスは電離放射線に２回以上曝露される。
いくつかの他の特徴としては、例えば、下記が挙げられる：電離放射線源および振動コンベヤーシステムを含む被処理バイオマス材料を生成させるための装置であって、振動コンベヤーシステムはバイオマス材料を電離放射線源のそばを通り過ぎるように運搬することができる；バイオマス材料が放射線源に最も近くなった時にバイオマス材料を取り囲む筐体；筐体は、筐体の壁に一体化された窓箔を含み、ここで窓箔は、放射線源の真下に配置され、電子の、窓箔を通ってバイオマス材料への移動を可能にする；振動運搬システムの上流のフィーダー運搬システム、ここで、フィーダー運搬システムはバイオマス材料を散布させ、実質的に均一な深さのバイオマス材料の床を形成させるように構成され、フィーダー運搬システムは、バイオマス材料を振動運搬システムに、放射線場の上流で供給する；フィーダー運搬システムは振動運搬システムである；コンベヤーシステムは鋼を含む構造材料を含む。
他の特徴および利点は下記詳細な説明、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
図１Ａはバイオマスを処理するためのシステムの側面図である。図１Ｂはバイオマスを処理するためのシステムの上面図である。図１Ｃは照射ゾーンの詳細図である。図１Ｄはバイオマスを処理するためのシステムの右側面図である。図１Ｅはバイオマスを処理するためのシステムのウィンドウシステムの正面詳細図である。 バイオマス供給原料の１つ以上の生成物への変換を示す流れ図である。 図３Ａは、誇張による、第１の型の振動コンベヤー上での微粒子バイオマスの動きを示す図である。図３Ｂは、誇張による、第２の型の振動コンベヤー上での微粒子バイオマスの動きを示す図である。図３Ｃは、誇張による、第３の型の振動コンベヤー上での微粒子バイオマスの動きを示す図である。 振動コンベヤーの斜視図である。 カバーを有する振動コンベヤーの斜視図である。 図６Ａは振動コンベヤーの斜視図である。図６Ｂは振動コンベヤーの側面図である。 バイオマスを処理するためのプロセスを示す流れ図である。
本明細書では、振動コンベヤーを用いて、被処理バイオマス材料を生成させるための方法および装置が提供される。方法および装置は利点を提供する。というのも、振動コンベヤーは、バイオマス材料を、それが照射下にある間に運搬する効率的な様式を提供するからである。
例示的な実施形態が図１Ａ−１Ｅで示される。図１Ａは微粒子バイオマスの照射のためのシステムの正面図を示す。バイオマスを含む散布機、例えば分配機、例えばＣＨＲＩＳＴＹ ＳＰＲＥＡＤＥＲ（商標）１１０がバイオマスの制御されたストリーム１１２を、カバーがかけられた振動コンベヤー１１３のトラフ上にコンベヤーのカバー内の開口部１１４を介して落とす。これにより、コンベヤーを横切って実質的に均一な厚さの材料散布を提供するのが助けられる。カバーがかけられた振動コンベヤーは、支持体１８４により支持され、リーフスプリングを含む横振動システムを含む。横駆動アセンブリ１８６はトラフに水平な振動運動を提供する。駆動モーターは偏心クランク１９８を含む。バイオマスは、示された矢印の方向に（下流から上流）、加速管１１８および走査ホーン１２０を有する電子ビーム照射装置により生成される走査電子ビーム１１６を通して運搬される。電子ビームは走査ホーンの高真空側から、窓箔を通して取り出され、エアギャップを通過し、カバー１１５内に取り付けられたウィンドウを通り、真下で運搬される材料１７８を照射する。照射された材料はその後、照射領域から運搬され集合ホッパー１２２中に落ちる。好ましい実施形態では、少なくとも照射ゾーン（例えば、照射が起こる領域）はボールト内にあり、任意で、例えば図１Ａの１９２で点線により輪郭が示された全振動コンベヤーおよびホッパーはボールト内とすることができる。バイオマスは、それぞれ侵入部１８８および放出部１９０を介して入ることができる。
上記実施形態では、図１Ｂによりコンベヤー表面の上面図として概略的に示されるように、ホッパーの開口部１２４の下方のバイオマスにより覆われた領域は、トラフの幅に比べて小さなおよそ長方形の領域であり、そのサイズは主として、散布機開口部のサイズおよび形状ならびにホッパーの開口部からトラフ表面への標高差により決定される。いくつかの実施形態では、散布機の開口幅はコンベヤーの幅と大体同じであり、またはこれは、コンベヤーの幅より小さくすることができる（例えば、コンベヤーよりも少なくとも約１％小さい、コンベヤーよりも少なくとも約５％小さい、コンベヤーよりも少なくとも約１０％小さい、コンベヤーよりも少なくとも約１５％小さい、コンベヤーよりも少なくとも約２０％小さい、コンベヤーよりも少なくとも約２５％小さい）。バイオマスは矢印で示される方向で運搬されるにつれ、バイオマスはトラフの全幅にわたって散布され、よって、大体、ＡＢで規定される点線およびこの線の下流の領域では、バイオマスはトラフの全幅を覆う。この散布に加えて、材料がコンベヤーを移動するにつれ、バイオマスはコンベヤー上で実質的に均一な厚さの層を形成する。ＡＢ線からいくらかの距離では、電子ビームはバイオマス層に衝突し、通過する。電子ビームは領域１２６、放射線領域（ゾーン、場、電子シャワー）上でラスター走査される。ラスター走査領域の詳細図を図１Ｃとして示す。ラスターパス（例えば、走査電子ビームの軌跡）は照射された材料の表面上に投影して示され、ここで、矢印はラスター走査のパスを示す。他の実施形態では、ホッパー開口部はトラフとサイズがおよそ同等であり、よって、領域１２４はトラフの全幅に及ぶ。
図１Ｄはバイオマスを照射するためのシステムの右側切り欠き図を示す。図示されるように、バイオマス粒子１７８は電子ビーム１１６を通って、粒子の最小上下動と共に運搬されるにつれ、均一な層１５０を形成する。電子ビームは走査ホーン１２０の高真空側から走査ホーンウィンドウ１７４を通って、その後コンベヤー１１３のカバーに取り付けられたウィンドウ１１５を通って取り出される。バイオマス粒子のタンブリングおよび方向変換、前に記載されるトラフの全幅に沿ったバイオマスの均一散布、およびｅ−ビームのラスター走査は、バイオマスの、それが電子ビームシャワーを通ってコンベヤーを移動する時の実質的に均一な照射を確実にする。バイオマスの動きはまた、バイオマスの冷却（例えば、空気冷却）を助けることができる。
図１Ｅは走査ホーンおよびカバー内に取り付けられたウィンドウの横断面詳細図を示す。走査ホーンは、ホーンウィンドウ冷却器１７０を含み、コンベヤーは筐体ウィンドウ冷却器１７２を含み、小さな矢印により示されるように、空気が高速でウィンドウを横切って吹き付けられる。電子ビーム１１６中の電子は、走査ホーン１２０の高真空を通過して、走査ホーンウィンドウ１７４を通り、走査ホーンウィンドウと筐体ウィンドウの間の冷却エアギャップを通り、筐体ウィンドウ１１５を通り、コンベヤー表面上のバイオマス材料１７８に衝突し、貫通する。走査ホーンウィンドウは、例えば真空のために、走査ホーンの真空側に向かって湾曲する。筐体ウィンドウは運搬される材料に向かって湾曲して示されている。ウィンドウの湾曲は冷却空気パスが効率的な冷却のためにウィンドウのそばを流れるのを助けることができる。筐体ウィンドウは封入されたコンベヤーのカバー１７９上に取り付けられる。
バイオマスは、例えば、図２を参照することにより本明細書で記載される方法により、様々な生成物に製造することができ、これは、アルコールを製造するためのプロセスは、例えば、任意で供給原料を機械的に処理すること２１０を含むことができることを示す。そのような処理により、供給原料は、例えば振動コンベヤーおよび／または空気コンベヤー上で、これを用いて運搬するのにより容易なものとすることができる。この処理の前および／または後に、供給原料は別の物理的処理、例えば照射を用いて、本明細書で記載される振動コンベヤー上で運搬する間に処理することができ、その不応性が低減、またはさらに低減され２１２、ならびに、供給原料は糖化され、糖溶液が形成する２１４。任意で、方法はまた、例えば、パイプライン、鉄道車両、トラックまたはバージにより、溶液（または、糖化が途中で実施される場合、供給原料、酵素および水）を製造プラントに輸送すること２１６を含むことができる。場合によっては、糖化された供給原料はさらにバイオプロセス処理され（例えば、発酵され）所望の生成物２１８および副産物２１１が生成する。得られた生成物は、いくつかの実行ではさらに、例えば、蒸留により加工処理され得る２２０。所望であれば、リグニン量を測定する工程２２２およびこの測定の基づきプロセスパラメータを設定または調整する工程２２４は、２０１０年２月１１日に出願された米国特許出願番号１２／７０４，５１９号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）において記載されるように、プロセスの様々な段階で実施することができる。
振動コンベヤーは振動力または振動を運搬される材料、特に運搬される材料がその上に配置されるコンベヤーのトラフに適用する原理により動作する。振動力はトラフに機械的に連結された駆動アセンブリ、ならびにトラフに機械的に連結された弾性要素、例えば、スプリング、リーフスプリングおよび／またはコイルバネにより供給させることができる。振動は、例えば、１つ以上の偏心クランクまたは偏心フライホイールに連結された１つ以上の駆動モーターを含むことができる駆動アセンブリにより供給させることができる。いくつかの実施形態では、振動コンベヤーは弾性要素と駆動アセンブリの間の共通の周波数を得ることに基づく固有周波数振動コンベヤーであり、例えば１９８８年１月１５日に出願され、１９８９年３月２１日に公開された米国特許第４，８１３，５３２号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に開示される。
駆動アセンブリ、弾性要素およびトラフへのカップリングは、運搬される供給原料がその上に配置されるトラフの表面に動きを提供することができる。動きはｘ、ｙおよびｚベクトルの方向および大きさの全ての組み合わせを含み、ここで、ｘはバイオマスを運搬する方向、ｙは運搬に対して直角な方向であり、ｚはｘおよびｙベクトルに垂直かつ直角な方向である。トラフの変位距離は最適性能に対し変動させることができる。例えば、ｘ方向の変位は約１／１６インチ〜１２インチの間（例えば、約１／１６インチ〜８インチの間、約１／１６インチ〜４インチの間、約１／１６インチ〜１インチの間、約１／８インチ〜１２インチの間、約１／８インチ〜６インチの間、約１／８インチ〜２インチの間、約１／８インチ〜１インチの間、約１／４インチ〜６インチの間、約１／４インチ〜４インチの間、約１／４インチ〜２インチの間、約１／４インチ〜１インチの間、約１／２インチ〜６インチの間、約１／２インチ〜４インチの間、約１／２インチ〜２インチの間、約１／２インチ〜１インチの間、約１インチ〜６インチの間、約１インチ〜４インチの間）である。ｚ方向の変位は、例えば、約０〜３インチの間（例えば、約０．００４インチ〜３インチの間、約０．００８インチ〜３インチの間、約０．０１６インチ〜３インチの間、約０．０２５インチ〜３インチの間、約０．０５インチ〜３インチの間、約０．１インチ〜３インチの間、約１／４インチ〜３インチの間、約１／２インチ〜３インチの間、約１インチ〜３インチの間、約０．００８インチ〜１インチの間、約０．０１６インチ〜１インチの間、約０．０２５インチ〜１インチの間、約０．０５インチ〜１インチの間、約０．１インチ〜１インチの間、約１／４インチ〜１インチの間、約１／２インチ〜１インチの間、約１／１６インチ〜３／４インチの間、約１／８インチ〜３／４インチの間、約１／４インチ〜３／４インチの間、約１／２インチ〜３／４インチの間）とすることができる。例えば、ｘ方向の変位はｚ方向の変位より約３０００未満：１の比だけ、大きくすることができる（例えば、約１０００未満対１、約５００未満対１、約１００未満対１、約５０未満対１、約１０未満対１、約５未満：１、約２未満：１）。ｙ方向の変位は１インチ未満（例えば、約０．５インチ未満、約０．１インチ未満、約０．０５インチ未満、約０．００５インチ未満、またはさらには約０）とすることができる。振動の周波数は１〜６０ｋＨｚの間とすることができる。例えば、周波数は約１〜１００Ｈｚの間（例えば、約１０〜１００Ｈｚの間、約２０〜１００Ｈｚの間、約４０〜１００Ｈｚの間、約６０〜１００Ｈｚの間、約１０〜８０Ｈｚの間、約２０〜８０Ｈｚの間、約４０〜８０Ｈｚの間、約６０〜８０Ｈｚの間、約２０〜６０Ｈｚの間）とすることができる。振動の周波数はより高くすることができ、例えば、振動の周波数は約１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの間（例えば、約１００Ｈｚ〜１５ｋＨｚの間、約１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの間、約１００Ｈｚ〜５ｋＨｚの間、約５００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの間、約５００Ｈｚ〜１５ｋＨｚの間、約５００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの間、約５００Ｈｚ〜５ｋＨｚの間、約１〜２０ｋＨｚの間、約１〜１５ｋＨｚの間、約１〜１０ｋＨｚの間、約１〜５ｋＨｚの間）とすることができる。周波数はさらにずっと高くすることができ、例えば、超音波領域（例えば、約２０〜６０ｋＨｚの間、約３０〜６０ｋＨｚの間、約４０〜６０ｋＨｚの間、約５０〜６０ｋＨｚの間、約２０〜５０ｋＨｚの間、約３０〜５０ｋＨｚの間、約４０〜５０ｋＨｚの間、約２０〜４０ｋＨｚの間、約３０〜４０ｋＨｚの間、約２０〜３０ｋＨｚの間）とすることができる。
例えば、本明細書で記載される方法において利用することができる、少なくとも３つの型の振動コンベヤーが存在する。これらの組み合わせおよび代替物が設計され得る。３つの型のコンベヤーについて以下で記載する。
１つの型の振動コンベヤーは、図３Ａにおいて図示されるように、垂直力がトラフ３１０に適用され、トラフは、水平に対し角度α（アルファ）、例えば少なくとも１°（弧度）例えば、少なくとも５°、少なくとも１０°、少なくとも２０°）で傾斜している。別の構成では、トラフは少なくとも１°（例えば、少なくとも５°、少なくとも１０°、少なくとも２０°、少なくとも３０°、少なくとも４０°、少なくとも５０°、少なくとも６０°）の下方傾斜を有する下方シリーズステップ（図示せず）に形成される。例えば粒子３１２として示される材料は、白丸として示される位置に連続して移動し、移動方向は、矢印により示される。この移動は、振動力または振動性力は、両方向矢印により図示されるように、トラフ表面に垂直に適用されるために起こる。振動力は運搬される材料をトラフに垂直に繰り返し上げ、その間、重力が材料に作用し、トラフの傾斜あるいはステップを下って移動させる。
図３Ｂで示される、第２の型の振動コンベヤーでは、運搬される材料は、トラフ３２０上に配置され、両方向矢印により示される純粋な水平力は材料の水平移動を引き起こす。力は振動力であり、よって、運搬方向にトラフに適用される最大水平振動力はトラフと材料に間で作用する静止摩擦力より小さく、一方、運搬と反対方向で材料に適用される力は、静止摩擦より高い。このように粘着性が材料とトラフの間で、運搬方向では維持されるが、運搬と反対の方向ではそうではなく、材料はシャッフリング様式で前方に運搬される。例えば、粒子３２２として示される材料は、白丸として示される位置に連続して移動し、片方向矢印により示されるシャッフリング移動となる。水平および下方運搬だけでなく、これらの型のコンベヤーは、約２５度までの上方方向で材料を運搬する。
図３Ｃにより示される、第３の型の振動コンベヤーでは、材料を運搬するトラフ３３０が、両方向矢印により図示されるように、水平に対し角度β（ベータ）、例えば４５度で振動される。材料は上方に、かつ傾斜の水平な方向で上げられる。よって、材料は片方向矢印により示される粒子３３２移動により示されるバウンド様式で前方に運搬される。水平および下方だけでなく、これらの振動コンベヤーは材料を、上方ならびに下方に、例えば約２５度までの上方方向で運搬することができる。
図４は以上で記載される第３の型の振動コンベヤーの斜視図である。トラフ４１０は側壁４１２および４１４を有し、支持アーム、脚または構造４１６により支持され、それらは、一端でトラフに枢動可能に連結され、他端でベース支持体４１８に枢動可能に連結される。コイルバネはトラフに対して４５°で示された４２０であり、トラフのこの角度で振動を支持する。トラフに連結された駆動アセンブリ４２２は振動運動のための力を提供する。振動コンベヤーの多くの他の構成が知られている。例えば、コイルバネの代わりに、リーフスプリングが使用され得る。
図５は第３の型の振動コンベヤーの別の例の斜視図を示す。振動コンベヤーのこの例は、駆動アセンブリ５１０、リーフスプリング５２０、トラフ５３０、カバー５４０およびアクセスポート５５０を含む。コンベヤーのためのカバーは、例えば、ダスト発生を緩和するために付加することができる。
図６Ａは、第２の型の振動コンベヤー６１０の斜視図を示す。トラフ６１２はコンベヤー６３０に送達されたバイオマスを運搬する。バイオマスが送達されるコンベヤーの上流端、例えば、６３０付近では、バイオマスは頂点を有するパイルを形成し得る。下流、例えば、６４０付近では、バイオマスはより均一に散布される。トラフは、支持構造６１６により支持され、これは、長手方向に離された垂直脚６１７の対を有し、各対の脚は、水平な横材６１８および長手方向ベース部材６１９により連結される。トラフ６１２はオーバーヘッド構造６１６から垂直ストラップ６２１により吊される。ストラップ６２１は一端で水平横材６１８に、および他端でトラフ支持部材６２２に付着される。ストラップ６２１は運搬経路に直角な方向において、運搬経路に平行な方向なものよりもずっと大きな寸法で構成され、よって、垂直ストラップ６２１は弾性リーフスプリングとして作用することができ、トラフの変位を運搬方向においてのみ可能にする。ストラップ６２１の底部の水平な偏向は振動発生装置６２３により付与される力と結びつき、トラフ６１２の実質的に水平な方向での動きを生成させ、垂直偏向はほとんどない。振動発生装置６２３は、例えば、正面図図６Ｂで示されるように、偏心フライホイール６８３、６８４、６８５および６８６を含むことができる。米国特許第５，１３１，５２５号（１９９２年７月２１日公開）は振動コンベヤーを記載し、その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
記載される振動コンベヤーは材料をふるい分けおよび選別するために使用されるスクリーンを含むことができる。トラフの側面または底部上のポート開口部は、特定の材料を、例えば、サイズまたは形状により選別する、選択するまたは除去するために使用することができる。いくつかのコンベヤーは支持構造への動的力を低減させるためにカウンターバランスを有する。いくつかの振動コンベヤーは、スパイラルエレベーターとして構成され、表面に沿って曲がるように設計され、および／または１つのコンベヤーから別のものへ材料を落とすように設計される（例えば、１工程、カスケードで、または一連の工程または１段階として）。材料を運搬するのに加えて、コンベヤーはそれ自体で、または他の機器またはシステムと結合させて、下記のために使用することができる：スクリーニング、分離、選別、分類、分配、サイジング、検査、採集、金属除去、凍結、ブレンディング、混合、方向付け、加熱、調理、乾燥、脱水、クリーニング、洗浄、リーチング、クエンチング、コーティング、脱塵および／または供給。コンベヤーはまた、下記を含むことができる：カバー（例えば、防塵カバー）、横吐出ゲート、底部吐出ゲート、特別なライナー（例えば、非付着性、ステンレス鋼、ゴム、特注スチール（ｃｕｓｔｏｍ ｓｔｅａｌ）、およびまたは溝付き）、分割トラフ、クエンチプール、スクリーン、有孔板、検出器（例えば、金属検出器）、高温デザイン、食品用デザイン、ヒーター、乾燥機およびまたは冷却器。加えて、トラフは様々な形状とすることができ、例えば、平底、Ｖ字形底部、頂部フランジ付き、湾曲底部、任意の方向に隆起を有する平面、管状、ハーフパイプ、カバー付き、またはこれらの任意の組み合わせである。特に、コンベヤーは、照射システムおよび／または機器と連結させることができる。
コンベヤー（例えば、振動コンベヤー）は、耐食材料から製造することができる。コンベヤーは、ステンレス鋼（例えば、３０４、３１６ステンレス鋼、ハステロイ（登録商標）合金およびインコネル（登録商標）合金）を含む構造材料を利用することができる。例えば、Ｈｙｎｅｓ（Ｋｏｋｏｍｏ、Ｉｎｄｉａｎａ、ＵＳＡ）製のハステロイ（登録商標）耐食合金、例えばハステロイ（登録商標）Ｂ−３（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）ＨＹＢＲＩＤ−ＢＣ１（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｃ−４合金、ハステロイ（登録商標）Ｃ−２２（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｃ−２２ＨＳ（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｃ−２７６合金、ハステロイ（登録商標）Ｃ−２０００（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｇ−３０（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｇ−３５（登録商標）合金、ハステロイ（登録商標）Ｎ合金およびハステロイ（登録商標）ＵＬＴＩＭＥＴ（登録商標）合金。
振動コンベヤーは付着防止剥離コーティング、例えばＴＵＦＦＬＯＮ（商標）（Ｄｕｐｏｎｔ、Ｄｅｌａｗａｒｅ、ＵＳＡ）を含むことができる。振動コンベヤーはまた、耐食コーティングを含むことができる。例えば、Ｍｅｔａｌ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｃｏｒｐ（Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘａｓ、ＵＳＡ）などから供給することができるコーティング、例えばフルオロポリマ、キシラン（登録商標）、モリブデンジスルフィド、エポキシフェノール、ホスフェート−鉄金属コーティング、エポキシのためのポリウレタン−高光沢トップコート、無機亜鉛、ポリテトラフルオロエチレン、ＰＰＳ／ＲＹＴＯＮ（登録商標）、フッ素化エチレンプロピレン、ＰＶＤＦ／ＤＹＫＯＲ（登録商標）、ＥＣＴＦＥ／ＨＡＬＡＲ（登録商標）およびセラミックエポキシコーティング。コーティングは、プロセスガス（例えば、オゾン）、化学腐食、ピッチング腐食、磨滅腐食および酸化に対する抵抗性を改善することができる。
１つの実施形態では、コンベヤーはカバーを含む。これらの封入されたコンベヤーは例えば、ダスト発生の緩和のために有用である。これらの封入されたコンベヤーのいくつかの実施形態では、電子ビームに対し透明なウィンドウがカバー上に取り付けられ、例えば、カバーの一体部分を形成する。ウィンドウは、電子ビームと整合させることができ、よって、電子はウィンドウを通過し、ウィンドウの下（例えば、電子ビームの下）の放射線場を通って運搬される材料を照射することができる。ウィンドウは典型的には、少なくとも１０μｍ（マイクロメータ）厚（例えば、少なくとも１５μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも２５μｍ、少なくとも３０μｍ、少なくとも４０μｍ）の箔である。電子ビーム発生器はまた、発生器の真空側から大気側へ電子を取り出すための少なくとも１つのウィンドウを含む。電子ビーム発生器に取り付けられた窓箔（例えば、走査ホーンに取り付けられた）と振動コンベヤーの筐体に取り付けられた窓箔の接面間の距離は、システムが供給原料を照射するために使用される場合、少なくとも約０．１ｃｍ（例えば、少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約２ｃｍ、少なくとも約４ｃｍ、少なくとも約５ｃｍ、少なくとも約６ｃｍ、少なくとも約７ｃｍ、少なくとも約８ｃｍ、少なくとも約９ｃｍ、または少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約１２ｃｍ、少なくとも約１５ｃｍ）である。好ましくは、窓箔は冷却流体を用いて、例えば空気を窓箔の表面上に吹き付けるための空気送風機を使用することにより冷却される。
照射される間、材料は実質的に均一な厚さまたは深さの床または層であることが一般に好ましい。例えば、所望の厚さは約０．０３１２〜５インチの間（例えば、約０．０６２５〜２．０００インチの間、約０．１２５〜１インチの間、約０．１２５〜０．５インチの間、約０．３〜０．９インチの間、約０．２〜０．５インチの間、約０．２５〜１．０インチの間、約０．２５〜０．５インチの間、０．１００＋／−０．０２５インチ、０．１５０＋／−０．０２５インチ、０．２００＋／−０．０２５インチ、０．２５０＋／−０．０２５インチ、０．３００＋／−０．０２５インチ、０．３５０＋／−０．０２５インチ、０．４００＋／−０．０２５インチ、０．４５０＋／−０．０２５インチ、０．５００＋／−０．０２５インチ、０．５５０＋／−０．０２５インチ、０．６００＋／−０．０２５インチ、０．７００＋／−０．０２５インチ、０．７５０＋／−０．０２５インチ、０．８００＋／−０．０２５インチ、０．８５０＋／−０．０２５インチ、０．９００＋／−０．０２５インチまたは０．９００＋／−０．０２５インチとすることができる。
振動コンベヤーは、コンベヤートラフ表面上で、材料を散布し、均一な層を生成させるのに特に有用である。例えば、初期供給原料は少なくとも４フィートの高さ（例えば、少なくとも約３フィート、少なくとも約２フィート、少なくとも約１フィート、少なくとも約６インチ、少なくとも約５インチ、少なくとも約４インチ、少なくとも約３インチ、少なくとも約２インチ、少なくとも約１インチ、少なくとも約１／２インチ）とすることができ、コンベヤーの幅未満（例えば、約１０％未満、約２０％未満、約３０％未満、約４０％未満、約５０％未満、約６０％未満、約７０％未満、約８０％未満、約９０％未満、約９５％未満、約９９％未満）で広がる材料のパイルを形成することができる。振動コンベヤーは材料を散布し、好ましくは上記のように、コンベヤートラフの全幅に広がり均一な厚さを有するようにすることができる。場合によっては、追加の散布方法が有用であり得る。例えば、散布機、例えばブロードキャスト散布機、ドロップ散布機（例えば、ＣＨＲＩＳＴＹ ＳＰＲＥＡＤＥＲ（商標））またはそれらの組み合わせが、供給原料を広範囲にわたって落とす（例えば、配置する、注ぐ、溢流させるおよび／またはまき散らす）ために使用され得る。任意で、散布機はバイオマスをワイドシャワーまたはカーテンとして振動コンベヤー上に送達せることができる。加えて、第２のコンベヤーは、第１のコンベヤーの上流で（例えば、第１のコンベヤーは供給原料の照射において使用される）バイオマスを第１のコンベヤー上に落とすことができ、ここでは、第２のコンベヤーは第１のコンベヤーよりも小さな、運搬方向に直角な幅を有することができる。特に、第２のコンベヤーが振動コンベヤーである場合、供給原料は第２および第１のコンベヤーの作用により散布される。いくつかの任意の実施形態では、第２のコンベヤーはバイアスクロスカット放出（例えば、４：１の比を有するバイアスカット）で終わり、よって、材料は第１のコンベヤー上にワイドカーテンとして落とされ得る（例えば、第２のコンベヤーの幅よりも広い）。散布機（例えば、ブロードキャスト散布機、ドロップ散布機、コンベヤー、またはクロスカット振動コンベヤー）によるバイオマスの初期落下領域は第１の振動コンベヤーの全幅に広がる可能性があり、あるいはこの幅の一部に広がる可能性がある。コンベヤー上に落とされるとすぐに、材料は、コンベヤーの振動によりさらにいっそう均一に散布され、よって、好ましくは、コンベヤーの全幅はバイオマスの均一な層により覆われる。いくつかの実施形態では散布機の組み合わせが使用され得る。供給原料を散布するいくつかの方法が、２００２年７月２３日に出願され、２００６年１２月２６日に公開された米国特許第７，１５３，５３３号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
一般に、スループットを最大にするためには、材料をできる限り迅速に電子ビームを通して運搬することが好ましい。例えば、材料は、少なくとも１ｆｔ／ｍｉｎ、例えば、少なくとも２ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも３ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも４ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも５ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも１０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも１５ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも２０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも２５ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも３０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも４０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも５０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも６０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも７０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも８０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも９０ｆｔ／ｍｉｎの速度で運搬することができる。運搬速度は、ビーム電流および標的照射線量に関連し、例えば、５．５フィート幅のコンベヤー上の１／４インチ厚のバイオマス散布および１００ｍＡでは、コンベヤーは有用な照射線量（例えば単一パスで約１０Ｍｒａｄ）を提供するために約２０ｆｔ／ｍｉｎで移動することができ、５０ｍＡでは、コンベヤーはおよそ同じ照射線量を提供するために約１０ｆｔ／ｍｉｎで移動することができる。
材料を運搬することができる速度は運搬される材料の形状および質量に依存する。流動材料、例えば、微粒子材料は、特に、振動コンベヤーを用いた運搬に適している。運搬速度は、例えば、少なくとも１００ｌｂ／ｈｒ（例えば、少なくとも５００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも１０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも２０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも３０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも４０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも５０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも１０，０００ｌｂ／ｈｒ、少なくとも１５、０００ｌｂ／ｈｒ、またはさらに少なくとも２５，０００ｌｂ／ｈｒ）とすることができる。いくつかの典型的な運搬速度は約１０００〜１０，０００ｌｂ／ｈｒの間、（例えば、約１０００ｌｂ／ｈｒ〜８０００ｌｂ／ｈｒの間、約２０００〜７０００ｌｂ／ｈｒの間、約２０００〜６０００ｌｂ／ｈｒの間、約２０００〜５０００ｌｂ／ｈｒの間、約２０００〜４５００ｌｂ／ｈｒの間、約１５００〜５０００ｌｂ／ｈｒの間、約３０００〜７０００ｌｂ／ｈｒの間、約３０００〜６０００ｌｂ／ｈｒの間、約４０００〜６０００ｌｂ／ｈｒの間および約４０００〜５０００ｌｂ／ｈｒの間）とすることができる。典型的な運搬速度は、材料の密度に依存する。例えば、約３５ｌｂ／ｆｔ３の密度を有するバイオマス、および約５０００ｌｂ／ｈｒの運搬速度では、材料は、る約１４３ｆｔ３／ｈｒの速度で運搬され、材料が１／４”厚で、５．５ｆｔ幅のトラフ内にある場合、材料は、約１２５０ｆｔ／ｈｒ（約２１ｆｔ／ｍｉｎ）の速度で運搬される。材料を運搬する速度はよって、大きく変動し得る。好ましくは、例えば、１／４”厚のバイオマス層は、約５〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間（例えば約５〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約６〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約７〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約８〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約９〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１０〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１１〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１２〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１３〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１４〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約１５〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約２０〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約３０〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約４０〜１００ｆｔ／ｍｉｎの間、約２〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約３〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約５〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約６〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約７〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約８〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約９〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約１０〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約１５〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約２０〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約３０〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約４０〜６０ｆｔ／ｍｉｎの間、約２〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約３〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約５〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約６〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約７〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約８〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約９〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約１０〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約１５〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約２０〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約３０〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間、約４０〜５０ｆｔ／ｍｉｎの間）の速度で運搬される。例えば、電子ビーム（例えば、シャワー、場）下を通過するときに材料の一定照射を維持するのを助けるために、材料は一定速度で運搬されることが好ましい。
図７は照射プロセスを示す。このプロセスは、図２で記載されるプロセスの一部とすることができるが、あるいは、異なるプロセスの一部とすることができる。最初に、バイオマスは振動コンベヤー７５０に送達することができる。バイオマスは、それが照射ゾーンを通して運搬される７５４前に、照射前プロセスにより処理することができる７５２。照射後、バイオマスは後加工処理することができる７５６。プロセスは繰り返すことができる（例えば、破線矢印Ａ）。
バイオマスは、別の振動コンベヤー、ベルトコンベヤー、空気コンベヤー、スクリューコンベヤー、ホッパー、分散機（例えば、散布機）、パイプを使用することにより、手作業でまたはこれらの組み合わせにより、振動コンベヤーに送達することができる７５０。バイオマスはこれらの方法のいずれかにより、例えば、振動コンベヤー上に落とす、注ぐ、まき散らすおよび／または配置することができる。バイオマスは乾燥形態とすることができ、例えば約３５％未満の含水量を有する（例えば、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満または約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、およびさらに約１％未満）。バイオマスはまた、湿潤状態で、例えば湿潤固体、スラリーまたは少なくとも１０ｗｔ％の固体を有する懸濁液（例えば少なくとも２０ｗｔ％、少なくとも３０ｗｔ％、少なくとも４０ｗｔ％、少なくとも５０ｗｔ％、少なくとも６０ｗｔ％、少なくとも７０ｗｔ％）として送達することができる。
場合によっては、照射前加工処理７５２は、バイオマス材料のスクリーニングを含む。スクリーニングは振動コンベヤーに連結された振動スクリーナーによるものとすることができる。例えば、振動スクリーナーは、その上にバイオマスが落下するメッシュまたは有孔板を有し、これは、所望の開口サイズ、例えば、６．３５ｍｍ未満（１／４インチ、０．２５インチ）、｛例えば、３．１８ｍｍ未満（１／８インチ、０．１２５インチ）、１．５９ｍｍ未満（１／１６インチ、０．０６２５インチ）、０．７９ｍｍ未満（１／３２インチ、０．０３１２５インチ）、例えば、０．５１ｍｍ未満（１／５０インチ、０．０２０００インチ）、０．４０ｍｍ未満（１／６４インチ、０．０１５６２５インチ）、０．２３ｍｍ未満（０．００９インチ）、０．２０ｍｍ未満（１／１２８インチ、０．００７８１２５インチ）、０．１８ｍｍ未満（０．００７インチ）、０．１３ｍｍ未満（０．００５インチ）、またはさらに０．１０ｍｍ未満（１／２５６インチ、０．００３９０６２５インチ）｝を有する。１つの構成では、所望のバイオマスは穴またはスクリーンを通り抜け、よって穴またはスクリーンよりも大きなバイオマスは照射されない。これらのより大きな材料は、例えば粉砕により再加工処理することができ、またはそれらは単純に、加工処理から除去することができる。別の構成では、穴より大きな材料は照射され、より小さな材料はスクリーニングプロセスにより除去され、またはいくつかの他の手段によりリサイクルされる。この種の構成では、コンベヤー自体（例えばコンベヤーの一部）に穴を開けることができ、またはメッシュで作ることができる。例えば、１つの特定の実施形態では、バイオマス材料は湿性であってもよく、穴またはメッシュは水を照射前にバイオマスから流出させる。
材料のスクリーニングはまた、手作業による方法、例えば望まれない材料を除去するオペレーターまたはメカノイド（例えば、色、反射または他のセンサが搭載されたロボット）によるものとすることができる。スクリーニングはまた、磁気スクリーニングによるものとすることができ、この場合、磁石が運搬される材料の近くに配置され、磁気材料が磁気的に除去される。
任意の照射前加工処理７５２は材料を加熱することを含むことができる。例えば、コンベヤーの一部は、加熱ゾーンを通して送ることができる。加熱ゾーンは、例えば、ＩＲ放射線、マイクロ波、燃焼（例えば、ガス、石炭、油、バイオマス）、抵抗加熱および／または誘導コイルにより生成させることができる。熱は１つまたはそれ以上の側から適用することができ、連続または周期的とすることができおよび／または材料の一部のみまたは材料全てに対するものとすることができる。例えば、トラフの一部は、加熱ジャケットの使用により加熱することができる。加熱は、例えば、材料を乾燥させるためとすることができる。材料を乾燥させる場合、これはまた、加熱あり、またはなしで、これが運搬される時にバイオマス上および／またはこれを通るガスの移動（例えば、空気、窒素、酸素、ＣＯ２、アルゴン、Ｈｅ）により促進することができる。乾燥はまた真空ですることができる。
照射前加工処理７５２はまた、反応性ガス、例えばオゾン、アンモニア、水蒸気またはプラズマを用いて行うことができる。ガスは大気圧超で供給することができる。
任意で、照射前加工処理７５２は材料を冷却することを含むことができる。材料を冷却することは、２００９年７月１４日に出願され、２０１１年３月８日に公開された米国特許第７，９００，８５７号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）において記載される。
別の任意の照射前加工処理７５０は、材料をバイオマスに添加することを含むことができる。振動運搬は、例えば、材料をバイオマス上に、これが運搬される時に浴びせる、まき散らすおよびまたは注ぐことによる材料の添加と合わせるのに非常によく適しており、というのも、振動コンベヤーはバイオマスのかくはん、タンブリングおよび／または回旋を提供し、これにより、バイオマスの任意の添加された材料との効率的な混合および／または均質化が可能になるからである。添加することができる材料としては、例えば、米国特許出願第１２／６０５，５３４号および米国特許出願第１２／６３９，２８９号（その完全な開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される金属、セラミックおよび／またはイオンが挙げられる。他の添加することができる材料としては、酸、塩基、オキシダント（例えば、過酸化物、塩素酸塩）、ポリマ、重合可能なモノマ（例えば、不飽和結合を含む）、水、触媒、酵素および／または生物が挙げられる。材料は例えば、純粋形態で、溶媒（例えば、水または有機溶媒）中の溶液としておよび／または溶液として添加することができる。場合によっては、溶媒は揮発性であり、例えば、前に記載されるように、加熱および／またはガスを吹き付けることにより、蒸発させることができる。添加された材料はバイオマス上で均一なコーティングを形成することができ、または異なる成分（例えば、バイオマスおよび追加の材料）の均一混合物となり得る。添加された材料は、照射効率を増加させる、照射を減衰させるまたは照射の効果を変化させる（例えば、電子ビームからＸ線または熱へ）ことにより、その後の照射工程を調節することができる。方法は、照射に影響を与えないかもしれないが、さらに下流加工処理に対して有用である可能性がある。添加された材料は、例えば、ダストレベルを低下させることにより、材料の運搬を助けることができる。
任意の放射線前処理後、材料は振動コンベヤーにより、照射ゾーン（例えば、放射線場）を通って運搬される７５４。放射線は、例えば電子ビーム、イオンビーム、１００ｎｍ〜２８ｎｍ紫外（ＵＶ）光、γまたはＸ線放射線によるものとすることができる。例えば、放射線処理および機器は以下で記載される。放射線処理および処理のためのシステムもまた、米国特許８，１４２，６２０号、および米国特許出願シリーズ第１２／４１７，７３１号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
再び、図７について説明すると、バイオマス材料が放射線ゾーンを通って運搬された後、任意の後加工処理７５６を行うことができる。任意の後加工処理は、例えば、照射前加工処理に関して記載されたプロセスとすることができる。例えば、バイオマスはスクリーニングされ、加熱され、冷却されおよび／または添加物と合わせられ得る。照射後に一意的に、ラジカルのクエンチング、例えば、流体（例えば、酸素、反応性液体）の添加による、圧力を用いる、加熱を用いるおよびまたはラジカルスカベンジャーの添加によるラジカルのクエンチングが起こり得る。照射されたバイオマスのクエンチングは２０１１年１２月２７日に発行された米国特許８，０８３，９０６号（その開示は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
バイオマスの不応性をより完全に低減させるために照射を繰り返すことが有利である可能性がある。例えば、図７の経路Ａにより図示されるように。特に、プロセスパラメータは材料の不応性によって、第１（例えば、第２、第３、第４またはそれ以上）のパス後に調整され得る。いくつかの実施形態では、コンベヤーは密閉円形システムであり、ここでは、バイオマスが複数回、以上で記載される様々なプロセスを通して運搬される。いくつかの他の実施形態では、複数の照射装置（例えば、電子ビーム発生器）がバイオマスを複数（例えば、２、３、４またはそれ以上）回照射するために使用される。さらに他の実施形態では、単一の電子ビーム発生器が、バイオマスの照射のために使用することができる複数のビーム（例えば、２、３、４またはそれ以上のビーム）の源であってもよい。
利用することができる供給原料を、例えば、以上ですでに記載された実施形態を用いて、または他の実施形態において処理するためのプロセスのいくらかのさらなる詳細および反復が、下記開示において記載される。
供給原料を処理するためのシステム
供給原料の糖類および他の生成物への変換のためのプロセス（以上で記載される運搬方法が使用され得る）は、例えば、任意で供給原料を物理的に前処理し、例えば、そのサイズを低減させること、この処理前および／または後に、任意で供給原料を処理し、その不応性を低減させること（例えば、照射による）、ならびに供給原料を糖化し、糖溶液を形成させることを含む。糖化は、本明細書で詳細に記載されるように、供給原料の液体媒質、例えば、水中での分散物を酵素と混合することにより実施することができる。酵素による処理前に、前処理されたバイオマスは、熱水および圧力、例えば、１００〜１５０℃、１００〜１４０、または１１０〜１３０℃および関連圧力に供することができる。酵素による処理前に、材料は、約５０℃（例えば、約４０〜６０℃の間）まで冷却される。加えてまたはその代わりに、酵素による処理前に、前処理されたバイオマスは、酸、例えば塩酸、硫酸またはリン酸、例えば、１０％未満濃度（例えば、５％未満、例えば約０．０１〜約５％の間、約０．０５〜約１％の間、約０．０５〜約０．５％の間）で処理することができる。糖化中または後、混合物（糖化が途中で一部または完全に実施される場合）または溶液は、例えば、パイプライン、鉄道車両、トラックまたはバージにより、製造プラントに輸送することができる。プラントでは、溶液はバイオプロセス処理され得、例えば、発酵され、所望の生成物または中間体が生成し、これはその後、さらに、例えば、蒸留により加工処理され得る。個々の加工処理工程、使用される材料および形成され得る生成物および中間体の例は下記で詳細に記載される。
放射線処理
供給原料は放射線で処理することができ、その構造が改変され、その不応性が低減される。そのような処理は、例えば、供給原料の平均分子量を低減させ、供給原料の結晶構造を変化させ、および／または供給原料の表面積および／または多孔度を増加させることができる。放射線は、例えば電子ビーム、イオンビーム、１００ｎｍ〜２８ｎｍ紫外（ＵＶ）光、γまたはＸ線放射線によるものとすることができる。放射線処理および処理のためのシステムは、米国特許８，１４２，６２０号、および米国特許出願シリーズ第１２／４１７，７３１号（それらの全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
各型の放射線は、放射線のエネルギーにより決定される特定の相互作用によりバイオマスを電離する。重荷電粒子は主として物質をクーロン散乱により電離し；さらに、これらの相互作用はエネルギー電子を生成し、これらはさらに物質を電離し得る。α粒子はヘリウム原子の核と同一であり、様々な放射性核、例えば、ビスマス、ポロニウム、アスタチン、ラドン、フランシウム、ラジウム、いくつかのアクチニド、例えばアクチニウム、トリウム、ウラン、ネプツニウム、キュリウム、カリフォルニウム、アメリシウム、およびプルトニウムの同位体のα崩壊により生成される。電子はクーロン散乱により相互作用し、および制動放射線が電子速度の変化により生成される。
粒子が利用される場合、それらは中性（無電荷）、正電荷を持つまたは負電荷を持つことができる。荷電される場合、荷電粒子は１つの正または負電荷、または複数電荷、例えば、１、２、３またはさらに４またはそれ以上の電荷を有することができる。炭水化物含有材料の分子構造を変化させるために鎖切断が望ましい場合、正電荷を持つ粒子が一部は、その酸性性質のために望ましい場合がある。粒子が利用される場合、粒子は静止電子の質量、またはそれ以上、例えば、静止電子の質量の５００、１０００、１５００、または２０００またはそれ以上倍を有することができる。例えば、粒子は約１原子単位〜約１５０原子単位、例えば、約１原子単位〜約５０原子単位、または約１〜約２５、例えば、１、２、３、４、５、１０、１２または１５原子単位の質量を有することができる。γ放射線は試料中の様々な材料中への著しい侵入深さという利点を有する。
照射が、電磁放射線を用いて実施される実施形態では、電磁放射線は、例えば、１０２ｅＶ超、例えば、１０３超、１０４、１０５、１０６、またはさらに１０７ｅＶ超のエネルギー／光子（電子ボルトで表す）を有することができる。いくつかの実施形態では、電磁放射線は１０４〜１０７の間、例えば、１０５〜１０６ｅＶの間のエネルギー／光子を有する。電磁放射線は、例えば、１０１６ｈｚ超、１０１７ｈｚ超、１０１８、１０１９、１０２０、またはさらに１０２１ｈｚ超の周波数を有することができる。いくつかの実施形態では、電磁放射線は、１０１８〜１０２２ｈｚの間、例えば、１０１９〜１０２１ｈｚの間の周波数を有する。
電子衝撃は１０ＭｅＶ未満、例えば、７ＭｅＶ未満、５ＭｅＶ未満、または２ＭｅＶ未満、例えば、約０．５〜約４ＭｅＶ、約０．６〜約３ＭｅＶ、約０．５〜１．５ＭｅＶ、約０．８〜１．８ＭｅＶ、約０．７〜約２．５ＭｅＶ、または約０．７〜１ＭｅＶの公称エネルギーを有する電子ビーム装置を用いて実施され得る。いくつかの実行では、公称エネルギーは約５００〜８００ｋｅＶである。
電子ビームは比較的高い総ビーム出力（全ての加速ヘッドの合計ビーム出力、または、複数の加速器が使用される場合、全ての加速器および全てのヘッドの合計ビーム出力）、例えば、少なくとも２５ｋＷ、例えば、少なくとも３０、４０、５０、６０、６５、７０、８０、１００、１２５、または１５０ｋＷを有し得る。場合によっては、出力は５００ｋＷ、７５０ｋＷ、またはさらに１０００ｋＷまたはそれ以上もの高さである。場合によっては、電子ビームは、１２００ｋＷ以上、例えば、１４００、１６００、１８００、またはさらに３００ｋＷのビーム出力を有する。
この高い総ビーム出力は、通常、複数の加速ヘッドを用いて達成される。例えば、電子ビーム装置は２、４、またはそれ以上加速ヘッドを含み得る。その各々が比較的低いビーム出力を有する複数のヘッドの使用は、材料における過度の温度上昇を防止し、よって材料の燃焼を防止し、また、材料の層の厚さを通る線量の均一性を増加させる。バイオマス材料の床は比較的均一な厚さを有することが一般に好ましい。いくつかの実施形態では、厚さは約１インチ未満（例えば、約０．７５インチ未満、約０．５インチ未満、約０．２５インチ未満、約０．１インチ未満、約０．１〜１インチの間、約０．２〜０．３インチの間）である。
材料をできるだけ迅速に処理することが望ましい。一般に、処理を約０．２５Ｍｒａｄ／秒超、例えば、約０．５、０．７５、１、１．５、２、５、７、１０、１２、１５超、またはさらに約２０Ｍｒａｄ／秒超、例えば、約０．２５〜２Ｍｒａｄ／秒の線量率で実施することが好ましい。より高い線量率は標的（例えば、所望）線量に対しより高いスループットを可能にする。より高い線量率は一般に、材料の熱分解を回避するためにより高い線速度を必要とする。１つの実行では、約２０ｍｍの試料厚さに対し（例えば、０．５ｇ／ｃｍ３の嵩密度を有する粉砕されたトウモロコシ穂軸材料）、加速器は３ＭｅＶ、５０ｍＡビーム電流に設定され、線速度は２４フィート／分である。
いくつかの実施形態では、電子衝撃は、材料が少なくとも０．１Ｍｒａｄ、０．２５Ｍｒａｄ、１Ｍｒａｄ、５Ｍｒａｄ、例えば、少なくとも１０、２０、３０または少なくとも４０Ｍｒａｄの総線量を受けるまで実施される。いくつかの実施形態では、処理は、材料が、約１０Ｍｒａｄ〜約５０Ｍｒａｄ、例えば、約１０〜約４０Ｍｒａｄ、約２０Ｍｒａｄ〜約４０Ｍｒａｄ、または約２５Ｍｒａｄ〜約３０Ｍｒａｄの線量を受けるまで実施される。いくつかの実行では、２５〜３５Ｍｒａｄの総線量が好ましく、理想的にはパスの連結にわたって、例えば、５Ｍｒａｄ／パスで適用され、各パスには約１秒間適用される。冷却方法、例えばスクリューコンベヤーを冷却することおよび冷却された運搬トラフもまた、例えば各照射後、総照射後、照射中および／または照射前に利用することができる。
上記のように複数のヘッドを使用すると、材料は複数のパスで処理することができ、例えば、数秒のクールダウンにより分離された、１０〜２０Ｍｒａｄ／パス、例えば、１２〜１８Ｍｒａｄ／パスでの、２つのパス、または７〜１２Ｍｒａｄ／パス、例えば、５〜２０Ｍｒａｄ／パス、１０〜４０Ｍｒａｄ／パス、９〜１１Ｍｒａｄ／パスの３つのパスである。本明細書で記載されるように、１回の高い線量ではなく、数回の比較的低い線量により材料を処理すると、材料の過熱を防止する傾向があり、材料の厚さを通る線量均一性もまた増加される。いくつかの実行では、材料は各パス中または後に撹拌され、または別の方法で混合され、その後、次のパス前に、再び平滑化されて均一な層となり、さらに処理均一性が増強される。
いくつかの実施形態では、電子は、例えば、光の速度の７５パーセント超、例えば、光の速度の８５、９０、９５、または９９パーセント超の速度まで加速される。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される任意の加工処理は、リグノセルロース材料上で起こり、これは、取得されたように乾燥したままであり、または、例えば、熱および／または減圧を用いて乾燥されている。例えば、いくつかの実施形態では、セルロースおよび／またはリグノセルロース材料は、２５℃および５０パーセント相対湿度で測定すると、約２５ｗｔ％未満の保有水を有する（例えば、約２０ｗｔ％未満、約１５ｗｔ％未満、約１４ｗｔ％未満、約１３ｗｔ％未満、約１２ｗｔ％未満、約１０ｗｔ％未満、約９ｗｔ％未満、約８ｗｔ％未満、約７ｗｔ％未満、約６ｗｔ％未満、約５ｗｔ％未満、約４ｗｔ％未満、約３ｗｔ％未満、約２ｗｔ％未満、約１ｗｔ％未満、または約０．５ｗｔ％未満。
いくつかの実施形態では、２つ以上の電離源、例えば２つ以上の電子源を使用することができる。例えば、試料は、任意の順序で、電子ビームで、続いて、γ放射線および約１００ｎｍ〜約２８０ｎｍの波長を有するＵＶ光で処理することができる。いくつかの実施形態では、試料は、３つの電離放射線源、例えば電子ビーム、γ放射線、およびエネルギーＵＶ光で処理される。バイオマスは処理ゾーンを通して運搬され、そこでは電子と衝突させることができる。
バイオマスの不応性をより完全に低減させるおよび／またはさらにバイオマスを改変するために処理を繰り返すことが有利である可能性がある。特にプロセスパラメータは、第１（例えば、第２、第３、第４またはそれ以上）のパス後に、材料の不応性によって調整することができる。いくつかの実施形態では、循環システムを含むコンベヤーを使用することができ、この場合、バイオマスは以上で記載される様々なプロセスを通して複数回運搬される。いくつかの他の実施形態では複数の処理装置（例えば、電子ビーム発生器）が、バイオマスを複数（例えば、２、３、４またはそれ以上）回処理するために使用される。さらに他の実施形態では、単一の電子ビーム発生器は、バイオマスの処理のために使用することができる複数のビーム（例えば、２、３、４またはそれ以上のビーム）の源であってもよい。
炭水化物含有バイオマスの分子／超分子構造の変更および／または不応性の低減における有効性は、使用される電子エネルギーおよび適用される線量に依存し、一方、曝露時間は出力および線量に依存する。いくつかの実施形態では、線量率および総線量はバイオマス材料を破壊する（例えば、焦がすまたは燃焼させる）ことがないように調整される。例えば、炭水化物は加工処理で損傷されてはならず、よって、それらはバイオマスから無傷で、例えば単糖類として放出させることができる。いくつかの実施形態では、（任意の電子源または源の組み合わせを用いた）処理は、材料が、少なくとも約０．０５Ｍｒａｄ、例えば、少なくとも約０．１、０．２５、０．５、０．７５、１．０、２．５、５．０、７．５、１０．０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、１５０、１７５、または２００Ｍｒａｄの線量を受けるまで実施される。いくつかの実施形態では、処理は、材料が０．１〜１００Ｍｒａｄ、１〜２００、５〜２００、１０〜２００、５〜１５０、５０〜１５０Ｍｒａｄ、５〜１００、５〜５０、５〜４０、１０〜５０、１０〜７５、１５〜５０、２０〜３５Ｍｒａｄの線量を受けるまで実施される。
いくつかの実施形態では、例えば、セルロースまたはリグノセルロース材料の分子量を増加させるために、比較的低い線量の放射線が使用される（本明細書で記載される任意の放射線源または源の組み合わせを用いて）。例えば、少なくとも約０．０５Ｍｒａｄ、例えば、少なくとも約０．１Ｍｒａｄまたは少なくとも約０．２５、０．５、０．７５．１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、または少なくとも約５．０Ｍｒａｄの線量。いくつかの実施形態では、照射は、材料が、０．１Ｍｒａｄ〜２．０Ｍｒａｄの間、例えば、０．５ｒａｄ〜４．０Ｍｒａｄの間または１．０Ｍｒａｄ〜３．０Ｍｒａｄの間の線量を受けるまで実施される。
放射線の材料中への所望の侵入度を達成するために、複数方向から、同時にまたは連続して照射することもまた、望ましい可能性がある。例えば、材料、例えば木材の密度および含水量、および使用される放射線源の型（例えば、γまたは電子ビーム）によって、放射線の材料中への最大侵入は、約０．７５インチにすぎないかもしれない。そのような場合、より厚いセクション（最大１．５インチまで）は、最初に、材料を１つの側から照射し、その後、材料を回転させ、他の側から照射することにより照射させることができる。複数方向からの照射は、電子ビーム放射線を用いる場合に特に有用であり得、これは、γ放射線よりも速く照射するが、典型的には大きな侵入深さを達成しない。
放射線不透明材料
前に記載されるように、本発明は、放射線不透明材料を使用して構築されたボールトおよび／またはバンカー内で材料を加工処理することを含むことができる。いくつかの実行では、放射線不透明材料は高いネルギー（短波長）を有するＸ線（多くの材料に侵入することができる）から構成要素をシールドすることができるように選択される。放射線シールド筐体を設計する際の１つの重要な因子は、使用される材料の減衰長であり、これは特定の材料、材料のブレンド、または層状構造に対し要求される厚さを決定する。減衰長は放射線が入射放射線のおよそ１／ｅ（ｅ＝オイラー数）倍まで低減される侵入距離である。十分厚ければ、事実上全ての材料は放射線不透明であるが、高い組成パーセンテージ（例えば、密度）の、高いＺ値（原子番号）を有する元素を含む材料は、より短い放射線減衰長を有し、よって、そのような材料が使用される場合、より薄く、軽いシールドが提供され得る。放射線シールドにおいて使用される高いＺ値材料の例は、タンタルおよび鉛である。放射線シールドにおける別の重要なパラメータは、半減距離であり、これは、γ線強度を５０％だけ低減させる特定の材料の厚さである。一例として、０．１ＭｅＶのエネルギーを有するＸ線放射線に対しては、半減厚さは、コンクリートでは約１５．１ｍｍ、鉛では約２．７ｍｍであり、一方、１ＭｅＶのＸ線エネルギーを用いると、半減厚さはコンクリートでは約４４．４５ｍｍ、および鉛では約７．９ｍｍである。放射線不透明材料は、もう一方の側まで通過する放射線を低減させることができる限り、厚い、または薄い材料とすることができる。よって、例えば、軽量のために、またはサイズの制約のために、特定の筐体が低い壁厚を有することが望ましい場合、選択される材料はその半減長が筐体の所望の壁厚より小さい、またはこれに等しくなるように、十分なＺ値および／または減衰長を有しなければならない。
場合によっては、放射線不透明材料は、例えば良好なシールドを提供するためのより高いＺ値材料の層および他の特性（例えば、構造統合性、耐衝撃性、など）を提供するためのより低いＺ値材料の層を有する層状材料であってもよい。場合によっては、層状材料は「段階的Ｚ（ｇｒａｄｅｄ−Ｚ）」積層物であってもよく、例えば、層が高いＺから連続的により低いＺ元素の勾配を提供する積層物が含まれる。場合によっては、放射線不透明材料は、インターロッキングブロックとすることができ、例えば、鉛および／またはコンクリートブロックはＮＥＬＣＯ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ（Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ、ＭＡ）により供給され得、および再構成可能なボールトが利用され得る。
放射線不透明材料は、その材料で形成された構造（例えば、壁、ドア、天井、筐体、一連のこれらまたはこれらの組み合わせ）の放射線通過を、入射放射線と比べて約少なくとも約１０％、（例えば、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、少なくとも約９９％、少なくとも約９９．９％、少なくとも約９９．９９％、少なくとも約９９．９９９％）だけ低減させることができる。よって、放射線不透明材料で製造された筐体は機器／システム／構成要素の曝露を同じ量だけ低減させることができる。放射線不透明材料はステンレス鋼、２５を超えるＺ値を有する金属（例えば、鉛、鉄）、コンクリート、泥、砂およびそれらの組み合わせを含むことができる。放射線不透明材料は入射放射線の方向に、少なくとも約１ｍｍ（例えば、５ｍｍ、１０ｍｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１００ｃｍ、ｌｍ、１０ｍ）のバリアを含むことができる。
放射線源
放射線の型は使用される放射線源の種類ならびに放射線装置および関連機器を決定する。例えば材料を放射線で処理するための、本明細書で記載される方法、システムおよび機器は本明細書で記載される供給源ならびに任意の他の有用な供給源を使用することができる。
γ線源としては、放射性核、例えばコバルト、カルシウム、テクネチウム、クロム、ガリウム、インジウム、ヨウ素、鉄、クリプトン、サマリウム、セレン、ナトリウム、タリウム、およびキセノンの同位体が挙げられる。
Ｘ線源としては、金属ターゲット、例えばタングステンまたはモリブデンまたは合金との電子ビーム衝突、または小型光源、例えば商業的にＬｙｎｃｅａｎにより生成されたものが挙げられる。
α粒子はヘリウム原子の核と同一であり、様々な放射性核、例えばビスマス、ポロニウム、アスタチン、ラドン、フランシウム、ラジウム、いくつかのアクチニド、例えばアクチニウム、トリウム、ウラン、ネプツニウム、キュリウム、カリフォルニウム、アメリシウム、およびプルトニウムの同位体のα崩壊により生成される。
紫外線のための供給源としては重水素またはカドミウムランプが挙げられる。
赤外線のための供給源としてはサファイア、亜鉛、またはセレン化物ウィンドウセラミックランプが挙げられる。
マイクロ波のための供給源としてはクライストロン、Ｓｌｅｖｉｎ型ＲＦ源、または水素、酸素、または窒素ガスを使用する原子ビーム源が挙げられる。
粒子（例えば、電子またはイオン）を加速するために使用される加速器はＤＥ（例えば、静電ＤＣ、動電ＤＣ）、ＲＦ線形、磁気誘導線形または連続波とすることができる。例えば、様々な照射装置が本明細書で開示される方法において使用され得、電界電離源、静電イオンセパレータ、電界電離発生器、熱電子放出源、マイクロ波放電イオン源、再循環または静的加速器、動的線形加速器、ファンデグラフ加速器、Ｃｏｃｋｒｏｆｔ Ｗａｌｔｏｎ加速器（例えば、ＰＥＬＬＥＴＲＯＮ（登録商標）加速器）、ＬＩＮＡＣＳ、ダイナミトロン（例えば、ＤＹＮＡＭＩＴＲＯＮ（登録商標）加速器）、サイクロトロン、シンクロトロン、ベータトロン、変圧器型加速器、マイクロトロン、プラズマ発生器、カスケード加速器、および折り返しタンデム加速器が挙げられる。例えば、サイクロトロン型加速器はＩＢＡ、Ｂｅｌｇｉｕｍから入手可能であり、例えばＲＨＯＤＯＴＲＯＮ（商標）システムであり、一方、ＤＣ型加速器はＲＤＩ、現在ＩＢＡ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌから入手可能であり、例えばＤＹＮＡＭＩＴＲＯＮ（登録商標）である。他の好適な加速器システムとしては、例えば下記が挙げられる：Ｎｉｓｓｉｎ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ、Ｊａｐａｎから入手可能なＤＣ絶縁コア変圧器（ＩＣＴ）型システム；Ｌ３−ＰＳＤ（ＵＳＡ）、Ｌｉｎａｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｆｒａｎｃｅ）、Ｍｅｖｅｘ（Ｃａｎａｄａ）、およびＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｊａｐａｎ）から入手可能なＳバンドＬＩＮＡＣ；Ｉｏｔｒｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｃａｎａｄａ）から入手可能なＬバンドＬＩＮＡＣ；ならびに、Ｂｕｄｋｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｒｕｓｓｉａ）から入手可能なＩＬＵ系加速器。イオンおよびイオン加速器は、下記に記載される：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｏｒｙ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｋｅｎｎｅｔｈ Ｓ． Ｋｒａｎｅ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ． （１９８８）， Ｋｒｓｔｏ Ｐｒｅｌｅｃ， ＦＩＺＩＫＡ Ｂ ６ （１９９７） ４， １７７‐２０６， Ｃｈｕ， Ｗｉｌｌｉａｍ Ｔ．， “Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ−Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｔｈｅｒａｐｙ”， Ｃｏｌｕｍｂｕｓ−Ｏｈｉｏ， ＩＣＲＵ−ＩＡＥＡ Ｍｅｅｔｉｎｇ， ２００６年３月１８〜２０日、Ｉｗａｔａ， Ｙ． ｅｔ ａｌ．， “Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ−Ｐｈａｓｅ−Ｆｏｃｕｓｅｄ ＩＨ−ＤＴＬ ｆｏｒ Ｈｅａｖｙ−Ｉｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ”， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＥＰＡＣ ２００６， Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ， Ｓｃｏｔｌａｎｄ、およびＬｅｉｔｎｅｒ， Ｃ．Ｍ． ｅｔ ａｌ．， “Ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＥＣＲ Ｉｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｖｅｎｕｓ”， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＥＰＡＣ ２０００， Ｖｉｅｎｎａ， Ａｕｓｔｒｉａ。いくつかの粒子加速器およびそれらの使用が、例えば、Ｍｅｄｏｆｆの米国特許第７，９３１，７８４号（その完全な開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）で開示される。
電子はβ崩壊を受ける放射性核、例えばヨウ素、セシウム、テクネチウム、およびイリジウムの同位体により生成され得る。あるいは、電子銃は、電子源として、熱電子放出を介して使用することができ、加速電位により加速され得る。電子銃は電子を生成させ、これはその後、大きな電位（例えば、約５０００００超、約１００万超、約２００万超、約５００万超、約６００万超、約７００万超、約８００万超、約９００万超、またはさらに１０００万超ボルト）により加速され、その後、磁気的にｘ−ｙ面で走査され、この場合、電子は最初にｚ方向に加速管を下って加速され、窓箔を通して取り出される。電子ビームの走査は、走査ビームを通して運搬される材料、例えば、バイオマスを照射する場合に、照射表面を増加させるのに有用である。電子ビームの走査はまた、熱負荷を均一にウィンドウ上に分配し、電子ビームによる局部加熱による窓箔破裂を低減させるのを助ける。窓箔破裂はその後の必要とされる修復および電子銃の再起動による著しいダウンタイムの原因である。
電子ビームは、放射線源として使用することができる。電子ビームは高い線量率（例えば、１、５、またはさらに１０Ｍｒａｄ／秒）、ハイスループット、より低い封じ込め、およびより低い閉じ込め機器という利点を有する。電子ビームはまた、高い電気効率（例えば、８０％）を有し、他の放射線法に比べより低いエネルギー使用を可能にし、これにより、より低い運転コストおよびより低い温室効果ガス放出となり得、より少量の使用エネルギーに対応する。電子ビームは、例えば、静電起電機、カスケード起電機、変圧起電機、走査システムを有する低エネルギー加速器、リニアカソードを有する低エネルギー加速器、線形加速器、およびパルス加速により生成させることができる。
電子はまた、例えば、鎖切断のメカニズムにより、炭水化物含有材料の分子構造の変化を引き起こすのに、より効率的であり得る。加えて、０．５〜１０ＭｅＶのエネルギーを有する電子は低密度材料、例えば本明細書で記載されるバイオマス材料、例えば、０．５ｇ／ｃｍ３未満の嵩密度を有する材料に、０．３〜１０ｃｍの深さで侵入することができる。電離放射線源としての電子は、例えば、材料の比較的薄いパイル、層または床、例えば、約０．５インチ未満、例えば、約０．４インチ未満、０．３インチ、０．２５インチ、または約０．１インチ未満に対し有用であり得る。いくつかの実施形態では、電子ビームの各電子のエネルギーは約０．３ＭｅＶ〜約２．０ＭｅＶ（１００万電子ボルト）、例えば、約０．５ＭｅＶ〜約１．５ＭｅＶ、または約０．７ＭｅＶ〜約１．２５ＭｅＶである。材料を照射する方法は、２０１１年１０月１８日に出願された米国特許出願公開２０１２／０１００５７７Ａ１号（その全開示内容は本明細書にて参照により組み込まれる）に記載される。
電子ビーム照射装置は商業的に調達されてもよく、構築されてもよい。例えば要素または構成要素、例えばインダクタ、コンデンサ、ケーシング、電源、ケーブル、配線、電圧制御システム、電流制御要素、絶縁材料、マイクロコントローラおよび冷却機器を購入し、組み立てて装置にすることができる。任意で、市販の装置は改良することができ、および／または適合させることができる。例えば、装置および構成要素は、下記を含む本明細書で記載される商業的供給源のいずれかから購入することができる：Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（Ｌｏｕｖａｉｎ−ｌａ−Ｎｅｕｖｅ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）、ＮＨＶ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｊａｐａｎ）、Ｔｉｔａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ）、Ｖｉｖｉｒａｄ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｒｐ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃ，ＭＡ）および／またはＢｕｄｋｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｒｕｓｓｉａ）。典型的な電子エネルギーは０．５ＭｅＶ、１ＭｅＶ、２ＭｅＶ、４．５ＭｅＶ、７．５ＭｅＶ、または１０ＭｅＶとすることができる。典型的な電子ビーム照射装置出力は１ｋＷ、５ｋＷ、１０ｋＷ、２０ｋＷ、５０ｋＷ、６０ｋＷ、７０ｋＷ、８０ｋＷ、９０ｋＷ、１００ｋＷ、１２５ｋＷ、１５０ｋＷ、１７５ｋＷ、２００ｋＷ、２５０ｋＷ、３００ｋＷ、３５０ｋＷ、４００ｋＷ、４５０ｋＷ、５００ｋＷ、６００ｋＷ、７００ｋＷ、８００ｋＷ、９００ｋＷまたはさらに１０００ｋＷとすることができる。使用することができる加速器としては、下記が挙げられる：ＮＨＶ照射器中間的エネルギーシリーズＥＰＳ−５００（例えば、５００ｋＶ加速器電圧および６５、１００または１５０ｍＡビーム電流）、ＥＰＳ−８００（例えば、８００ｋＶ加速器電圧および６５または１００ｍＡビーム電流）、またはＥＰＳ−１０００（例えば、１０００ｋＶ加速器電圧および６５または１００ｍＡビーム電流）。また、ＮＨＶの高エネルギーシリーズからの加速器、例えばＥＰＳ−１５００（例えば、１５００ｋＶ加速器電圧および６５ｍＡビーム電流）、ＥＰＳ−２０００（例えば、２０００ｋＶ加速器電圧および５０ｍＡビーム電流）、ＥＰＳ−３０００（例えば、３０００ｋＶ加速器電圧および５０ｍＡビーム電流）ならびにＥＰＳ−５０００（例えば、５０００および３０ｍＡビーム電流）を使用することができる。
電子ビーム照射装置出力仕様を考慮する際のトレードオフは、運転コスト、資本コスト、減価償却、および装置設置面積を含む。電子ビーム照射の曝露線量レベルを考慮する際のトレードオフはエネルギーコストおよび環境、安全性、および健康（ＥＳＨ）懸案事項である。典型的に、発生器は、とりわけ、プロセスにおいて生成されるＸ線からの生成のために、例えば、鉛またはコンクリートのボールトに収容される。電子エネルギーを考慮する際のトレードオフはエネルギーコストを含む。
電子ビーム照射装置は、固定ビームまたは走査ビームのいずれかを生成させることができる。走査ビームは大きな走査掃引長さおよび高い走査速度を有すると有利である可能性があり、というのも、これは大きな、固定ビーム幅に効果的にとって代わるからである。さらに、０．５ｍ、１ｍ、２ｍまたはこれ以上の有効な掃引幅が使用可能である。本明細書で記載されるほとんどの実施形態では、走査ビームが好ましく、というのも、走査幅がより大きく、局部加熱およびウィンドウの故障の可能性が低減するからである。
電子銃−ウィンドウ
電子加速器のための取り出しシステムは２つの窓箔を含むことができる。２つの窓箔取り出しシステムにおける冷却ガスはパージガスまたは混合物、例えば空気、または純粋ガスとすることができる。１つの実施形態では、ガスは不活性ガス、例えば窒素、アルゴン、ヘリウムおよびまたは二酸化炭素である。液体ではなくガスを使用することが好ましく、というのも、電子ビームに対するエネルギー損失が最小に抑えられるからである。純粋ガスの混合物もまた使用することができ、予混合され、あるいはウィンドウに衝突する前にラインでまたはウィンドウ間の空間で混合される。冷却ガスは、例えば、熱交換システム（例えば、冷却装置）を使用することにより、および／または凝縮ガス（例えば、液体窒素、液体ヘリウム）からのボイルオフを使用することにより冷却することができる。
放射線処理中の加熱およびスループット
電子ビームからの電子が非弾性衝突において物質と相互作用する時に、いくつかのプロセスがバイオマスにおいて起こり得る。例えば、材料の電離、材料中のポリマの鎖切断、材料中のポリマの架橋、材料の酸化、Ｘ線の発生（「制動放射」）および分子の振動励起（例えば、フォノン生成）。特定のメカニズムに縛られないが、不応性の低減はこれらの非弾性衝突効果のいくつか、例えば電離、ポリマの鎖切断、酸化およびフォノン生成によるものであり得る。効果のいくつか（例えば、とりわけＸ線発生）は、シールドおよび工学バリアを必要とし、例えば、照射プロセスがコンクリート（または他の放射線不透明材料）ボールト内に封入される。照射の別の効果、振動励起、は、試料の加熱と等価である。照射による試料の加熱は不応性低減を助けることができるが、以下で説明されるように、過度の加熱は材料を破壊する可能性がある。
電離放射線の吸着からの断熱温度上昇（ΔΤ）は下記式により与えられる：ΔΤ＝Ｄ／Ｃｐ：ここで、ＤはｋＧｙで表される平均線量であり、ＣＰはＪ／ｇ℃で表される熱容量であり、ΔΤは℃で表される温度変化である。典型的な乾燥バイオマス材料は２に近い熱容量を有するであろう。湿潤バイオマスは水の量によるより高い熱容量を有し、というのも、水の熱容量は非常に高いからである（４．１９Ｊ／ｇ℃）。金属はずっと低い熱容量を有し、例えば３０４ステンレス鋼は、０．５Ｊ／ｇ℃の熱容量を有する。様々な線量の放射線に対するバイオマスおよびステンレス鋼における放射線の即時吸着による温度変化を表１に示す。
Figure 2016500558
高温はバイオマス中のバイオポリマを破壊するおよびまたは改変する可能性があり、よって、ポリマ（例えば、セルロース）は、さらなる加工処理に適していない。高温にさらされたバイオマスは黒く、粘着性になり、分解を示す匂いを放つ可能性がある。粘着性はさらに、材料を運搬しにくくする可能性がある。匂いは不快で、安全性の問題となる可能性がある。実際に、バイオマスを約２００℃未満で保つことは、本明細書で記載されるプロセスでは有益であることが見出されている（例えば、約１９０℃未満、約１８０℃未満、約１７０℃未満、約１６０℃未満、約１５０℃未満、約１４０℃未満、約１３０℃未満、約１２０℃未満、約１１０℃未満、約６０℃〜１８０℃の間、約６０℃〜１６０℃の間、約６０℃〜１５０℃の間、約６０℃〜１４０℃の間、約６０℃〜１３０℃の間、約６０℃〜１２０℃の間、約８０℃〜１８０℃の間、約１００℃〜１８０℃の間、約１２０℃〜１８０℃の間、約１４０℃〜１８０℃の間、約１６０℃〜１８０℃の間、約１００℃〜１４０℃の間、約８０℃〜１２０℃の間）。
約１０Ｍｒａｄを超える照射が本明細書で記載されるプロセスでは望ましいことが見出されている（例えば、不応性の低減）。ハイスループットもまた望ましく、よって、照射はバイオマスの加工処理において障害とならない。処理は、線量率式により支配され：Ｍ＝ＦＰ／Ｄ・時間、式中、Ｍは照射された材料の質量（Ｋｇ）であり、Ｆは吸着された出力の割合（単位なし）であり、Ｐは放出された出力（ｋＷ＝ＭｅＶで表された電圧×ｍＡで表された電流）、時間は処理時間（ｓｅｃ）であり、Ｄは吸着線量（ｋＧｙ）である。吸着出力の割合が固定され、放出された出力が一定であり、設定された線量が望ましい例示的なプロセスでは、スループット（例えば、Ｍ、加工処理されたバイオマス）は、照射時間を増加させることにより増加させることができる。しかしながら、材料を冷却させずに照射時間を増加させると、上記で示される計算により例示されるように材料を過度に加熱する可能性がある。バイオマスは低い熱伝導率（約０．１Ｗｍ−１Ｋ−１未満）を有するので、熱放散が遅く、例えば、金属（約１０Ｗｍ−１Ｋ−１超）とは異なり、これはエネルギーが伝達されるヒートシンクが存在する限り迅速にエネルギーを放散することができる。
電子銃−ビームストップ
いくつかの実施形態では、システムおよび方法はビームストップ（例えば、シャッター）を含む。例えば、ビームストップは、電子ビーム装置の電源を切らずに材料の照射を迅速に中断または低減するために使用することができる。あるいは、ビームストップは電子ビームを起動しながら使用することができ、例えば、所望のレベルのビーム電流が達成されるまでビームストップは電子ビームを中断させることができる。ビームストップは第１の窓箔と第２の窓箔の間に配置することができる。例えば、ビームストップは移動可能となるように取り付けることができ、すなわち、ビーム経路中に出入りさせることができる。例えば、照射線量を制御するために、ビームの一部被覆さえも使用することができる。ビームストップは床面、バイオマスのためのコンベヤー、壁、放射線装置（例えば、走査ホーン）、または任意の構造支持体に取り付けることができる。好ましくは、ビームストップは走査ホーンとの関係で固定され、よって、ビームは、ビームストップにより効果的に制御することができる。ビームストップはヒンジ、レール、車輪、スロット、またはビーム中に出入りする際にその動作を可能にする他の手段は組み込むことができる。ビームストップは、少なくとも５％の電子、例えば、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、少なくとも８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％またはさらに約１００％の電子を中断させる任意の材料から製造することができる。
ビームストップは、金属、例えば、限定はされないが、ステンレス鋼、鉛、鉄、モリブデン、銀、金、チタン、アルミニウム、スズ、またはこれらの合金、またはそのような金属により製造された積層物（層状材料）（例えば、金属コートセラミック、金属コートポリマ、金属コート複合物、多層金属材料）から製造することができる。
ビームストップは、例えば、冷却流体、例えば水溶液またはガスを用いて冷却することができる。ビームストップは部分的にまたは完全に中空とすることができ、例えば空洞を有する。ビームストップの内部空間は、流体およびガスを冷却するために使用することができる。ビームストップは任意の形状とすることができ、平面、湾曲、円形、卵形、正方形、長方形、斜角およびくさび形形状が挙げられる。
ビームストップは穴を有することができ、よって、いくつかの電子を通し、よってウィンドウの全領域にわたる、またはウィンドウの特定の領域における放射線レベルを制御する（例えば、低減させる）ことを可能にする。ビームストップは、例えば、繊維またはワイヤから形成されたメッシュとすることができる。照射を制御するために、複数のビームストップを一緒にまたは独立して使用することができる。ビームストップは、例えば、無線信号により遠隔操作することができ、またはビームを定位置に出入りさせるためにモーターに配線接続される。
ビームダンプ
本明細書で開示される実施形態はまた、ビームダンプを含むことができる。ビームダンプの目的は荷電粒子のビームを安全に吸収することである。ビームストップのように、ビームダンプは荷電粒子のビームをブロックするために使用することができる。しかしながら、ビームダンプはビームストップよりずっと強固であり、電子ビームの全出力を長期間ブロックすることが意図される。それらはしばしば、加速器が出力を上げた時にビームをブロックするために使用される。
ビームダンプはまた、そのようなビームにより発生した熱に対応するように設計され、通常、銅、アルミニウム、炭素、ベリリウム、タングステン、または水銀などの材料から製造される。ビームダンプは、例えば、ビームダンプと熱接触する冷却流体を使用することにより冷却することができる。
バイオマス材料
リグノセルロース材料としては下記が挙げられるが、それらに限定されない：木材、パーティクルボード、林業廃棄物（例えば、おがくず、アスペン材、木材チップ）、草、（例えば、スイッチグラス、ススキ、スパルティナ（ｃｏｒｄｇｒａｓｓ）、クサヨシ）、穀物残渣、（例えば、もみ殻、カラスムギ殻、コムギもみ殻、オオムギ殻）、農業廃棄物（例えば、サイレージ、キャノーラわら、麦わら、オオムギわら、カラスムギわら、コメわら、ジュート、麻、亜麻、竹、サイザル麻、アバカ、トウモロコシ穂軸、コーン・ストーバー、ダイズストーバー、トウモロコシ繊維、アルファルファ、干し草、ココナツの毛）、糖加工処理残渣（例えば、バガス、ビートパルプ、リュウゼツランバガス）、藻類、海藻、堆肥、下水、およびこれらのいずれかの混合物。
場合によっては、リグノセルロース材料はトウモロコシ穂軸を含む。破砕またはハンマーミリングされたトウモロコシ穂軸は、照射のために比較的均一な厚さの層に散布させることができ、照射後、さらなる加工処理のために媒質中に分散させることが容易になる。収穫および収集を促進するために、場合によっては、全トウモロコシ植物が使用され、トウモロコシ葉柄、トウモロコシ穀粒、場合によっては植物の根系までも含まれる。
有利に、トウモロコシ穂軸またはかなりの量のトウモロコシ穂軸を含むセルロースまたはリグノセルロース材料の発酵中、追加の栄養分（窒素源、例えば、尿素またはアンモニア以外）は要求されない。
トウモロコシ穂軸はまた、粉砕前および後、運搬および分散するのがより容易であり、他のセルロースまたはリグノセルロース材料、例えば干し草および草よりも、空気中で爆発性混合物を形成する傾向が小さい。
セルロース材料としては、例えば下記が上げられる：紙、紙製品、紙くず、紙パルプ、着色紙、塗被紙、コート紙、充填紙、雑誌、印刷物（例えば、本、カタログ、マニュアル、ラベル、カレンダー、グリーティングカード、パンフレット、案内書、新聞用紙）、プリンター用紙、ポリコート紙、カード用紙、ボール紙、板紙、高いαセルロース量を有する材料、例えば綿、およびこれらのいずれかの混合物。例えば紙製品は米国特許出願第１３／３９６，３６５号（Ｍｅｄｏｆｆらによる“Ｍａｇａｚｉｎｅ Ｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓ”、２０１２年２月１４日に出願）（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
セルロース材料はまた、部分的にまたは完全に脱リグニンさせたリグノセルロース材料を含むことができる。
場合によっては、他のバイオマス材料、例えば澱粉質材料を利用することができる。澱粉質材料としては、下記が挙げられる：デンプン自体、例えば、トウモロコシデンプン、コムギデンプン、ジャガイモデンプンまたはコメデンプン、デンプンの誘導体、またはデンプンを含む材料、例えば可食食品または作物。例えば、澱粉質材料はアラカチャ、ソバ、バナナ、オオムギ、キャッサバ、クズ、オクラ（ｏｃｒａ）、サゴ、ソルガム、一般家庭用ジャガイモ、サツマイモ、タロイモ、ヤム、または１つ以上の豆類、例えばソラマメ、レンズマメまたはエンドウマメとすることができる。任意の２つ以上の澱粉質材料のブレンドもまた澱粉質材料である。澱粉質、セルロースおよびまたはリグノセルロース材料の混合物もまた使用することができる。例えば、バイオマスは植物全体、植物の一部または植物の異なる部分、例えば、コムギ植物、綿植物、トウモロコシ植物、コメ植物または木とすることができる。澱粉質材料は、本明細書で記載されるのいずれかにより処理することができる。
供給原料として使用することができる微生物材料としては下記が挙げられるが、それらに限定されない：炭水化物（例えば、セルロース）源を含む、またはこれを提供することができる任意の天然起源または遺伝子改変微生物または生物、例えば、原生生物、例えば、動物原生生物（例えば、原虫、例えば鞭毛虫、アメーバ、繊毛虫、および胞子虫）ならびに植物原生生物（例えば、藻類、例えばアルベオラータ、クロララクニオン藻、クリプト藻類、ユーグレナ、灰色藻、ハプト藻類、紅藻類、黄色植物、および緑色植物亜界）。他の例としては、海藻、プランクトン（例えば、マクロプランクトン、メソプランクトン、マイクロプランクトン、ナノプランクトン、ピコプランクトン、およびフェムトプランクトン）、植物プランクトン、細菌（例えば、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌、および好極限性細菌）、酵母および／またはこれらの混合物。場合によっては、微生物バイオマスは自然源、例えば、海洋、湖、水体、例えば、塩水または真水から、あるいは陸上で入手することができる。その代わりに、あるいは加えて、微生物バイオマスは培養系、例えば、大規模乾燥および湿潤培養および発酵系から入手することができる。
他の実施形態では、バイオマス材料、例えばセルロース、澱粉質およびリグノセルロース供給原料材料は、野生型種に対して改変されたトランスジェニック微生物および植物から入手することができる。そのような改変は、例えば、植物において所望の形質を得るための選択および繁殖の反復工程によるものであってもよい。さらに、植物は野生型種に対して、遺伝子材料を除去、改変、発現停止および／または付加させることができる。例えば、遺伝子改変植物は組換えＤＮＡ方法により生成させることができ、この場合、遺伝子改変は、親種由来の特定の遺伝子を導入または改変することを含み、または、例えば、トランスジェニック繁殖を使用することにより、この場合、１つまたは複数の特定の遺伝子が植物に異なる種の植物および／または細菌から導入される。遺伝的変異を生成させる別の方法は突然変異繁殖によるものであり、この場合、新しいアレルが内在性遺伝子から人工的に生成される。人工遺伝子は、様々な方法により生成させることができ、植物または種子を、例えば、化学変異原（例えば、アルキル化剤、エポキシド、アルカロイド、過酸化物、ホルムアルデヒドの使用）、照射（例えば、Ｘ線、γ線、中性子、β粒子、α粒子、プロトン、重陽子、ＵＶ放射線）および温度ショックまたは他の外部ストレスおよびその後の選択技術で処理することが含まれる。改変遺伝子を提供する他の方法はエラープローンＰＣＲおよびＤＮＡシャッフリング、続いて所望の改変ＤＮＡの所望の植物または種子中への挿入による。所望の遺伝的変異を種子または植物に導入する方法は、例えば、細菌運搬体、微粒子銃、リン酸カルシウム沈殿、電気穿孔、遺伝子スプライシング、遺伝子サイレンシング、リポフェクション、マイクロインジェクションおよびウイルス運搬体の使用を含む。追加の遺伝子改変材料は２０１２年２月１４日に出願された米国特許出願第１３／３９６，３６９号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されている。
本明細書で記載される方法のいずれも本明細書で記載される任意のバイオマス材料の混合物を用いて実施することができる。
他の材料
他の材料（例えば、天然または合成材料）、例えばポリマは、本明細書で記載される方法、機器およびシステムを使用して処理および／または製造することができる。例えばポリエチレン（例えば、直鎖低密度エチレンおよび高密度ポリエチレン）、ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエステル（例えば、ナイロン、ＤＡＣＲＯＮ（商標）、ＫＯＤＥＬ（商標））、ポリアルキレンエステル、ポリビニルエステル、ポリアミド（例えば、ＫＥＶＬＡＲ（商標））、ポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロース、アセタール、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート（例えば、ＬＥＸＡＮ（商標））、アクリル［例えば、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリアクリルニトリル］、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアクリロニトリル、ポリクロロプレン（例えばネオプレン）、ポリ（ｃｉｓ−１，４−イソプレン）［例えば、天然ゴム］、ポリ（ｔｒａｎｓ−１，４−イソプレン）［例えば、ガッタパーチャ］、フェノールホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、エポキシド、ポリエステル、ポリアミン、ポリカルボン酸、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリ酸無水物、ポリフルオロカーボン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、シリコン（例えば、シリコーンゴム）、ポリシラン、ポリエーテル（例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド）、ワックス、油およびこれらの混合物。プラスチック、ゴム、エラストマー、繊維、ワックス、ゲル、油、接着剤、熱可塑性物質、熱硬化性物質、生分解性ポリマ、これらのポリマから製造された樹脂、他のポリマ、他の材料およびそれらの組み合わせもまた、含まれる。ポリマは、任意の有用な方法により製造することができ、カチオン性重合、アニオン性重合、ラジカル重合、メタセシス重合、開環重合、グラフト重合、付加重合が挙げられる。場合によっては、本明細書で開示される処理は、例えば、ラジカル開始グラフト重合および架橋のために使用することができる。ポリマの、例えば、ガラス、金属、バイオマス（例えば、繊維、粒子）、セラミックとの複合物もまた、処理および／または製造させることができる。
本明細書で開示される方法、システムおよび機器を使用して処理することができる他の材料はセラミック材料、ミネラル、金属、無機化合物である。例えば、ケイ素およびゲルマニウム結晶、窒化ケイ素、金属酸化物、半導体、絶縁体、セメントおよびまたは導体。
加えて、製造されたマルチパートまたは成型材料（例えば、成形され、押し出され、溶接され、リベットで留めされ、層状とされ、または任意の様式で組み合わされる）、例えばケーブル、パイプ、ボード、筐体、集積半導体チップ、回路基板、ワイヤ、タイヤ、ウィンドウ、積層物材料、ギア、ベルト、機械、これらの組み合わせは、処理することができる。例えば、材料を本明細書で記載される方法により処理すると、表面を改変することができ、例えば、さらなる機能化、結合（例えば、溶接）を受けやすくし、および／または処理は材料を架橋させることができる。
バイオマス材料調製−機械的処理
バイオマスは乾燥形態とすることができ、例えば約３５％未満の含水量（例えば、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満またはさらに約１％未満）を有する。バイオマスはまた、湿潤状態で、例えば湿潤固体、スラリーまたは少なくとも約１０ｗｔ％の固体を有する懸濁液（例えば、少なくとも約２０ｗｔ％、少なくとも約３０ｗｔ％、少なくとも約４０ｗｔ％、少なくとも約５０ｗｔ％、少なくとも約６０ｗｔ％、少なくとも約７０ｗｔ％）として送達させることができる。
加工処理される材料、例えば、バイオマス材料は微粒子材料とすることができる。例えば、少なくとも約０．２５ｍｍ超（例えば、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約０．７５ｍｍ）および約６ｍｍ未満（例えば、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満）の平均粒子サイズを有する。いくつかの実施形態では、これは、例えば本明細書で記載される機械的手段により生成される。
本明細書で開示されるプロセスは、約０．７５ｇ／ｃｍ３未満、例えば、約０．７未満、０．６５、０．６０、０．５０、０．３５、０．２５、０．２０、０．１５、０．１０、０．０５またはそれ以下、例えば、約０．０２５ｇ／ｃｍ３未満の嵩密度を有するように物理的に前処理された、低嵩密度材料、例えばセルロースまたはリグノセルロース供給原料を使用することができる。嵩密度はＡＳＴＭ Ｄ１８９５Ｂを用いて決定される。簡単に言うと、方法は公知の体積のメスシリンダーを試料で満たし、試料の重量を得ることを含む。嵩密度はグラムで表された試料の重量を立方センチメートルで表されたシリンダーの公知の体積で割ることにより計算される。所望であれば、低嵩密度材料は、例えば、２０１１年７月５日に公開された米国特許第７，９７１，８０９号（その全開示内容は本明細書で参照により組み込まれる）で記載される方法により高密度化させることができる。
場合によっては、前処理加工は、バイオマス材料のスクリーニングを含む。スクリーニングは所望の開口サイズ、例えば、約６．３５ｍｍ（１／４インチ、０．２５インチ）未満、（例えば、約３．１８ｍｍ（１／８インチ、０．１２５インチ）未満、約１．５９ｍｍ（１／１６インチ、０．０６２５インチ）未満、約０．７９ｍｍ（１／３２インチ、０．０３１２５インチ）未満、例えば、約０．５１ｍｍ（１／５０インチ、０．０２０００インチ）未満、約０．４０ｍｍ（１／６４インチ、０．０１５６２５インチ）未満、約０．２３ｍｍ（０．００９インチ）未満、約０．２０ｍｍ（１／１２８インチ、０．００７８１２５インチ）未満、約０．１８ｍｍ（０．００７インチ）未満、約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）未満、またはさらに約０．１０ｍｍ（１／２５６インチ、０．００３９０６２５インチ）未満）を有するメッシュまたは有孔板を通すことによって行うことができる。１つの構成では、所望のバイオマスは穴またはスクリーンを通り抜け、よって、穴またはスクリーンよりも大きなバイオマスは照射されない。これらのより大きな材料は、例えば粉砕により再加工処理することができ、あるいはそれらは単純に、加工処理から除去され得る。別の構成では、穴より大きな材料は照射され、より小さな材料はスクリーニングプロセスにより除去され、またはリサイクルされる。この種の構成では、コンベヤー、例えば振動コンベヤーは、それ自体（例えばコンベヤーの一部）穴が開けられまたはメッシュで製造され得る。例えば、１つの特定の実施形態では、バイオマス材料は湿性であっもよく、穴またはメッシュは水を照射前にバイオマスから流出させることができる。
材料のスクリーニングはまた、手作業による方法、例えば望まれない材料を除去するオペレーターまたはメカノイド（例えば、色、反射または他のセンサが搭載されたロボット）によるものとすることができる。スクリーニングはまた、磁気スクリーニングによるものとすることができ、この場合、磁石が運搬される材料の近くに配置され、磁気材料が磁気的に除去される。
任意の前処理加工は材料を加熱することを含むことができる。例えば、バイオマスまたは他の材料を運搬するコンベヤーの一部は、加熱ゾーン通して送ることができる。加熱ゾーンは、例えば、ＩＲ放射線、マイクロ波、燃焼（例えば、ガス、石炭、油、バイオマス）、抵抗加熱および／または誘導コイルにより生成させることができる。熱は、少なくとも１つの側または１を超える側から適用することができ、連続または周期的とすることができ、材料の一部のみ、または材料全てに対するものとすることができる。例えば、運搬トラフの一部は、加熱ジャケットの使用により加熱することができる。加熱は、例えば、材料を乾燥させるためとすることができる。材料を乾燥させる場合、これはまた、加熱あり、またはなしで、運搬される時にバイオマス上および／またはこれを通すガスの移動（例えば、空気、酸素、窒素、Ｈｅ、ＣＯ２、アルゴン）により促進することができる。
任意で、前処理加工は材料を冷却することを含むことができる。材料の冷却は２０１１年３月８日に公開された米国特許第７，９００，８５７号（その開示は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。例えば、冷却は、冷却流体、例えば水（例えば、グリセロールと共に）、または窒素（例えば、液体窒素）を運搬トラフの底部に供給することによるものとすることができる。あるいは、冷却ガス、例えば、冷却窒素がバイオマス材料上または運搬システム下で吹き付けられ得る。
別の任意の前処理加工方法は、材料をバイオマスまたは他の供給原料に添加することを含むことができる。追加の材料は、例えば、材料をバイオマス上に、これが運搬される時に浴びせる、まき散らすおよびまたは注ぐことにより添加することができる。添加することができる材料としては、例えば、米国特許出願公開２０１０／０１０５１１９Ａ１号（２００９年１０月２６日に出願）および米国特許出願公開２０１０／０１５９５６９Ａ１号（２００９年１２月１６日に出願）（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される金属、セラミックおよび／またはイオンが挙げられる。添加することができる任意の材料としては、酸および塩基が挙げられる。他の添加することができる材料はオキシダント（例えば、過酸化物、塩素酸塩）、ポリマ、重合可能なモノマ（例えば、不飽和結合を含む）、水、触媒、酵素および／または生物である。材料は、例えば、純粋形態で、溶媒中の溶液として（例えば、水または有機溶媒）および／または溶液として添加することができる。場合によっては、溶媒は揮発性であり、および、例えば、前に記載されるように、加熱および／またはガスを吹き付けることにより、蒸発させることができる。添加された材料はバイオマス上で均一なコーティングを形成することができ、または異なる成分（例えば、バイオマスおよび追加の材料）の均一混合物となり得る。添加された材料はその後の照射工程を、照射効率を増加させる、照射を減衰させるまたは照射の効果を変化させる（例えば、電子ビームからＸ線または熱へ）ことにより調節することができる。方法は、照射に影響を与えない可能性があるが、さらに下流の加工処理に有用となる可能性がある。添加された材料は、例えば、ダストレベルを低下させることにより材料の運搬を助けることができる。
バイオマスはベルトコンベヤー、空気コンベヤー、スクリューコンベヤー、ホッパー、パイプにより、手作業でまたはこれらの組み合わせにより、コンベヤー（例えば、本明細書で記載されるボールトにおいて使用することができる振動コンベヤー）に送達させることができる。バイオマスは、例えば、これらの方法のいずれかによりコンベヤー上に落とす、注ぐおよび／または配置することができる。いくつかの実施形態では、材料は、低酸素雰囲気を維持するおよび／またはダストおよび微粒子を制御するのを助けるために、封入された材料分配システムを使用してコンベヤーに送達される。打ち上げられたまたは空気中に浮いたバイオマス微粒子およびダストは望ましくなく、というのも、これらは、爆発の危険を形成し、または電子銃の窓箔に損傷を与える可能性があるからである（そのような装置が材料を処理するために使用される場合）。
材料は、約０．０３１２〜５インチの間（例えば、約０．０６２５〜２．０００インチの間、約０．１２５〜１インチの間、約０．１２５〜０．５インチの間、約０．３〜０．９インチの間、約０．２〜０．５インチの間、約０．２５〜１．０インチの間、約０．２５〜０．５インチの間、０．１００＋／−０．０２５インチ、０．１５０＋／−０．０２５インチ、０．２００＋／−０．０２５インチ、０．２５０＋／−０．０２５インチ、０．３００＋／−０．０２５インチ、０．３５０＋／−０．０２５インチ、０．４００＋／−０．０２５インチ、０．４５０＋／−０．０２５インチ、０．５００＋／−０．０２５インチ、０．５５０＋／−０．０２５インチ、０．６００＋／−０．０２５インチ、０．７００＋／−０．０２５インチ、０．７５０＋／−０．０２５インチ、０．８００＋／−０．０２５インチ、０．８５０＋／−０．０２５インチ、０．９００＋／−０．０２５インチ、０．９００＋／−０．０２５インチの均一な厚さを形成するように水平にすることができる。
一般に、スループットを最大にするためには、材料をできる限り迅速に電子ビームを通して運搬することが好ましい。例えば、材料は、少なくとも１ｆｔ／ｍｉｎ、例えば、少なくとも２ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも３ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも４ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも５ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも１０ｆｔ／ｍｉｎ、少なくとも１５ｆｔ／ｍｉｎ、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０ｆｔ／ｍｉｎの速度で運搬することができる。運搬速度はビーム電流に関連し、例えば、１／４インチの厚さのバイオマスおよび１００ｍＡでは、コンベヤーは、有用な照射線量を提供するために約２０ｆｔ／ｍｉｎで移動することができ、５０ｍＡでは、コンベヤーは、およそ同じ照射線量を提供するために約１０ｆｔ／ｍｉｎで移動することができる。
バイオマス材料が放射線ゾーンを通って運搬された後、任意の処理後加工処理を実施することができる。任意の処理後加工処理は、例えば、照射前加工処理に関して記載されたプロセスとすることができる。例えば、バイオマスはスクリーニングされ、加熱され、冷却されおよび／または添加物と合わせられ得る。照射後に一意的に、ラジカルのクエンチング、例えば、流体またはガスの添加（例えば、酸素、亜酸化窒素、アンモニア、液体）による、圧力、熱、および／またはラジカルスカベンジャーの添加を用いることによるラジカルのクエンチングが起こり得る。例えば、バイオマスは、封入されたコンベヤーから外に運搬され、ガス（例えば、酸素）に曝露することができ、ここで、クエンチされ、カルボキシル化された基を形成する。１つの実施形態ではバイオマスは照射中に反応性ガスまたは流体に曝露される。照射されたバイオマスのクエンチングは、２０１１年１２月２７日に公開された米国特許第８，０８３，９０６号（その全開示内容は本明細書において参照により組み込まれる）に記載されている。
所望であれば、さらに、炭水化物含有材料の不応性を低減させるために、１つ以上の機械的処理を照射に加えて使用することができる。これらのプロセスは、照射前、中およびまたは後に適用することができる。
場合によっては、機械的処理は受理したままの供給原料の初期調製、例えば、粉砕、例えば、切断、破砕、せん断、微粉化または細断などによる材料のサイズ低減を含み得る。例えば、場合によっては、ルースな供給原料（例えば、再生紙、澱粉質材料、スイッチグラス）がせん断または寸断によって調製される。機械的処理は炭水化物含有材料の嵩密度を低減させ、炭水化物含有材料の表面積を増加させ、および／または炭水化物含有材料の１つ以上の寸法を減少させることができる。
その代わりに、または加えて、供給原料材料は別の処理、例えば化学的処理を用いて、例えば酸（ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４）、塩基（例えば、ＫＯＨおよびＮａＯＨ）、化学オキシダント（例えば、過酸化物、塩素酸塩、オゾン）、照射、蒸気爆発、熱分解、超音波処理、酸化、化学的処理を用いて処理することができる。処理は任意の順序ならびに任意の順番および組み合わせとすることができる。例えば、供給原料材料は最初に、１つ以上の処理方法、例えば、酸加水分解（例えば、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４）を含む、およびこれと組み合わせた化学的処理、放射線、超音波処理、酸化、熱分解または蒸気爆発により物理的に処理することができ、その後機械的に処理することができる。この順番は有利である可能性があり、というのも、１つ以上の他の処理、例えば、照射または熱分解により処理された材料は、より脆性となる傾向があり、よって、材料の構造を機械的処理によりさらに変化させることがより容易になり得るからである。別の例として、供給原料材料は、本明細書で記載されるコンベヤーを使用して電離放射線を通して運搬し、その後、機械的に処理することができる。化学的処理はリグニンのいくらかまたは全てを除去することができ（例えば化学パルプ化）、材料を部分的にまたは完全に加水分解することができる。方法はまた、前加水分解された材料と共に使用することができる。方法はまた、前加水分解されていない材料と共に使用することができる。方法は、加水分解および非加水分解材料の混合物、例えば、約５０％以上の非加水分解材材料、約６０％以上の非加水分解材材料、約７０％以上の非加水分解材材料、約８０％以上の非加水分解材材料またはさらに９０％以上の非加水分解材材料と共に使用することができる。
加工処理において最初におよび／または後に実施することができるサイズ低減に加えて、機械的処理もまた、炭水化物含有材料を「切り開く」「応力を加える」、破壊するまたは粉々にする、材料のセルロースを、物理的処理中の鎖切断および／または結晶構造の破壊をより受けやすくするのに有利である可能性がある。
炭水化物含有材料を機械的に処理する方法は、例えば、ミリングまたは破砕を含む。ミリングは、例えば、ハンマーミル、ボールミル、コロイドミル、円錐またはコーンミル、ディスクミル、エッジミル、Ｗｉｌｅｙミル、グリストミルまたは他のミルを用いて実施することができる。破砕は、例えば、切断／衝撃型グラインダーを用いて実施することができる。いくつかの例示的なグラインダーとしては、石材グラインダー、ピングラインダー、コーヒーグラインダー、およびバーグラインダーが挙げられる。破砕またはミリングは、例えば、ピンミルの場合と同様に、ピンまたは他の要素を往復運動させることにより提供することができる。他の機械的処理方法としては機械的リッピングまたはテアリング、圧力を繊維に適用する他の方法、およびエアアトリションミリングが挙げられる。好適な機械的処理はさらに、前の加工処理工程により開始された材料の内部構造の破壊を続けさせる任意の他の技術を含む。
機械的供給調製システムは、特定の特性、例えば、例として、特定の最大サイズ、特定の長さ対幅、または特定の表面積比を有するストリームを生成するように構成させることができる。物理的調製は、材料を切り開き、それらを、プロセスおよび／または試薬、例えば溶液中の試薬によりアクセスしやすいものとすることにより、反応速度を増加させ、コンベヤー上での材料の動きを改善し、材料の照射プロファイルを改善し、材料の放射線均一性を改善し、または要求される加工処理時間を低減させることができる。
供給原料の嵩密度は制御する（例えば、増加させる）ことができる。場合によっては、例えば、材料を高密度化し（例えば、高密度化は、より簡単に、より安価で別の場所に輸送することを可能にする）、その後、材料をより低い嵩密度状態に戻す（例えば、輸送後）ことにより低嵩密度材料を調製することが、望ましい可能性がある。材料は、例えば、約０．２ｇ／ｃｃ未満から約０．９ｇ／ｃｃ超まで（例えば、約０．３未満から約０．５ｇ／ｃｃ超まで、約０．３未満から約０．９ｇ／ｃｃ超まで、約０．５未満から約０．９ｇ／ｃｃ超まで、約０．３未満から約０．８ｇ／ｃｃ超まで、約０．２未満から約０．５ｇ／ｃｃ超まで）高密度化させることができる。例えば、材料はＭｅｄｏｆｆの米国特許第７，９３２，０６５号および国際公開第ＷＯ２００８／０７３１８６号（２００７年１０月２６日に出願され、英語で公開され、米国を指定した）（その全開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる）で開示された方法および機器により、高密度化させることができる。高密度化された材料は、本明細書で記載される方法のいずれかにより加工処理することができ、または本明細書で記載される方法のいずれかにより加工処理された材料はいずれもその後高密度化させることができる。
いくつかの実施形態では、加工処理される材料は繊維性材料の形態であり、これは、繊維源をせん断することにより提供される繊維を含む。例えば、せん断はロータリーナイフカッターを用いて実施することができる。
例えば、不応性であるまたはその不応性レベルが低減された、例えば、繊維源は、例えば、ロータリーナイフカッターにおいてせん断することができ、第１の繊維性材料が提供される。第１の繊維性材料は、例えば、１．５９ｍｍ以下（１／１６インチ、０．０６２５インチ）の平均開口サイズを有する第１のスクリーンを通過し、第２の繊維性材料を提供する。所望であれば、繊維源はせん断前に、例えば、シュレッダーを用いて切断することができる。例えば、紙が繊維源として使用される場合、紙は最初に、シュレッダー、例えば、反対方向に回転するスクリューシュレッダー、例えばＭｕｎｓｏｎ（Ｕｔｉｃａ、Ｎ．Ｙ．）により製造されたものを用いて切断してストリップにすることができ、これらは、例えば、１／４〜１／２インチ幅である。寸断の代わりとして、紙は、ギロチンカッターを使用して、切断によりサイズを低減させ、所望のサイズにすることができる。例えば、ギロチンカッターは、紙をシートに切断するために使用することができ、それらは、例えば、１０インチ幅×１２インチ長である。
いくつかの実施形態では、繊維源のせん断および得られた第１の繊維性材料の第１のスクリーンの通過は同時に実施される。せん断および通過はまた、バッチ型プロセスで実施することができる。
例えば、ロータリーナイフカッターは、同時に、繊維源をせん断し、第１の繊維性材料をスクリーニングするために使用することができる。ロータリーナイフカッターは、ホッパーを含み、これには、繊維源を寸断することにより調製された寸断された繊維源を入れることができる。
いくつかの実行では、供給原料は、糖化および／または発酵前に物理的に処理される。物理的処理プロセスは、本明細書で記載されるもの、例えば機械的処理、化学的処理、照射、超音波処理、酸化、熱分解または蒸気爆発のいずれかの１つ以上を含むことができる。処理方法は、これらの技術の２、３、４またはさらに全ての組み合わせで（任意の順序で）使用することができる。１を超える処理方法が使用される場合、方法は同時に、または異なる時に適用することができる。バイオマス供給原料の分子構造を変化させる他のプロセスもまた、単独で、または本明細書で開示されるプロセスと組み合わせて使用され得る。
使用され得る機械的処理、および機械的に処理された炭水化物含有材料の特性は、２０１１年１０月１８日に出願された米国特許出願公開２０１２／０１００５７７Ａ１号（その全開示内容はこれにより参照により本明細書に組み込まれる）でさらに詳細に記載される。
超音波処理、熱分解、酸化、蒸気爆発、加熱
所望であれば、１つ以上の超音波処理、熱分解、酸化、加熱または蒸気爆発プロセスを、炭水化物含有材料の不応性を低減させるまたはさらに低減させるために、照射の代わりにまたはこれに加えて使用することができる。例えば、これらのプロセスは、照射前、中およびまたは後に適用することができる。これらのプロセスは、Ｍｅｄｏｆｆの米国特許第７，９３２，０６５号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）で詳細に記載される。
あるいは、バイオマスは、バイオマスが超音波処理、熱分解、酸化、放射線および蒸気爆発プロセスの１つ以上により処理された後、加熱することができる。例えば、バイオマスはバイオマスが照射された後、糖化工程前に加熱することができる。加熱は例えば、ＩＲ放射線、マイクロ波、燃焼（例えば、ガス、石炭、油、および／またはバイオマス）、抵抗加熱および／または誘導コイルにより実施することができる。この加熱は液体中、例えば、水または他の水系溶媒中とすることができる。熱は、少なくとも１つの側または１を超える側から適用することができ、連続または周期的とすることができ、材料の一部のみ、または材料全てに対するものとすることができる。バイオマスは酸または塩基が存在し得る水性液体中で約９０℃超の温度まで加熱することができる。例えば、水性バイオマススラリーは約９０〜１５０℃の間（例えば、約１０５〜１４５℃の間、約１１０〜１４０℃の間、または１１５〜１３５℃）まで加熱することができる。水性バイオマス混合物を標的温度範囲で維持する時間は１〜１２時間（例えば、１〜６時間、１〜４時間）である。場合によっては、水性バイオマス混合物はアルカリ性であり、ｐＨは６〜１３の間（例えば、８〜１２、または８〜１１）である。
中間体および生成物
本明細書で記載されるプロセスを使用して、バイオマス材料は１つ以上の生成物、例えばエネルギー、燃料、食品および材料に変換することができる。例えば、中間体および生成物、例えば有機酸、有機酸の塩、無水物、有機酸のエステルおよび燃料、例えば、内燃機関のための燃料または燃料電池のための供給原料が生成され得る。供給原料として、容易に入手することができるが、しばしば加工処理するのが困難であり得るセルロースおよび／またはリグノセルロース材料、例えば、自治体廃棄物ストリームおよび紙くずストリーム、例えば新聞紙、クラフト紙、段ボール紙またはこれらの混合物を含むストリームを使用することができる、システムおよびプロセスが本明細書で記載される。
生成物の具体例としては下記が挙げられるが、それらに限定されない：水素、糖類（例えば、グルコース、キシロース、アラビノース、マンノース、ガラクトース、果糖、二糖類、オリゴ糖類および多糖類）、アルコール（例えば、一価アルコールまたは二価アルコール、例えばエタノール、ｎ−プロパノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノールまたはｎ−ブタノール）、水和または含水アルコール（例えば、１０％超、２０％、３０％またはさらに４０％超の水を含む）、バイオディーゼル、有機酸、炭化水素（例えば、メタン、エタン、プロパン、イソブテン、ペンタン、ｎ−ヘキサン、バイオディーゼル、バイオガソリンおよびそれらの混合物）、副産物（例えば、タンパク質、例えばセルロース分解性タンパク質（酵素）または単細胞タンパク質）、ならびに任意の組み合わせまたは相対濃度の、および任意で任意の添加物（例えば、燃料添加物）と組み合わされた、これらのいずれかの混合物。他の例としては下記が挙げられる：カルボン酸、カルボン酸の塩、カルボン酸およびカルボン酸の塩の混合物ならびにカルボン酸のエステル（例えば、メチル、エチルおよびｎ−プロピルエステル）、ケトン（例えば、アセトン）、アルデヒド（例えば、アセトアルデヒド）、αおよびβ不飽和酸（例えば、アクリル酸）およびオレフィン（例えば、エチレン）。他のアルコールおよびアルコール誘導体としては下記が挙げられる：プロパノール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、糖アルコール（例えば、エリスリトール、グリコール、グリセロール、ソルビトールトレイトール、アラビトール、リビトール、マンニトール、ズルシトール、フシトール、イジトール、イソマルト、マルチトール、ラクチトール、キシリトールおよび他のポリオール）、およびこれらのアルコールのいずれかのメチルまたはエチルエステル。他の生成物としては下記が挙げられる：アクリル酸メチル、メチルメタクリル酸、乳酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、吉草酸、カプロン酸、３−ヒドロキシプロピオン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、オレイン酸、リノール酸、グリコール酸、γヒドロキシ酪酸、およびそれらの混合物、これらの酸のいずれかの塩、酸のいずれかおよびそれらの個々の塩の混合物。
上記生成物の互いとの、および／または上記生成物の他の生成物（その他の生成物は本明細書で記載されるプロセスまたは他の方法により製造され得る）との任意の組み合わせは、一緒にパッケージされ、製品として販売され得る。生成物は組み合わされ、例えば、混合され、ブレンドされ、または共に溶解され得、または単純にパッケージされ、一緒に販売され得る。
本明細書で記載される生成物のいずれかまたは生成物の組み合わせは生成物を販売する前に、例えば、精製または単離後またはさらにパッケージング後、生成物（複数可）において存在し得る１つ以上の潜在的に望ましくない汚染物質を中和するために、衛生化または滅菌され得る。そのような衛生化は電子衝撃を用いて、例えば、約２０Ｍｒａｄ未満、例えば、約０．１〜１５Ｍｒａｄ、約０．５〜７Ｍｒａｄ、または約１〜３Ｍｒａｄの線量により実施することができる。
本明細書で記載されるプロセスは、プラントの別の部分で使用される（コジェネレーション）、または公開市場で販売される水蒸気および電気を生成させるのに有用な様々な副産物ストリームを生成させることができる。例えば、副産物ストリームを燃焼させることから生成される水蒸気は、蒸留プロセスにおいて使用することができる。別の例として、副産物ストリームを燃焼させることから生成される電気は、前処理において使用される電子ビーム発生器に電力供給するために使用することができる。
水蒸気および電気を生成させるために使用される副産物はプロセスを通して多くの源から誘導される。例えば、廃水の嫌気性消化は、メタンの含有量が高いバイオガスおよび少量の廃棄バイオマス（スラッジ）を生成させることができる。別の例として、糖化後および／または蒸留後固体（例えば、前処理および一次プロセスから残った未変換リグニン、セルロース、およびヘミセルロース）は使用することができ、例えば、燃料として燃焼させることができる。
他の中間体および生成物（食品および医薬品を含む）は、２０１０年５月２０日に公開された、Ｍｅｄｏｆｆの米国特許出願公開２０１０／０１２４５８３Ａ１号（その全開示内容はこれにより参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
リグニン誘導生成物
記載される方法によるリグノセルロース加工処理から消費されたバイオマス（例えば、消費されたリグノセルロース材料）は高いリグニン量を有し、加えて、コジェネレーションプラントにおいて燃焼によりエネルギーを生成させるのに有用であることが予期され、他の価値のある生成物としての用途を有し得る。例えば、リグニンは、プラスチックとして捕獲されて使用することができ、またはこれは、他のプラスチックに合成的にグレードアップさせることができる。場合によっては、それはまたリグノスルホネートに変換することができ、これはバインダ、分散剤、乳化剤または捕捉剤として利用することができる。
バインダとして使用される場合、リグニンまたはリグノスルホネートは、例えば、練炭、セラミックにおいて、カーボンブラックを結合させるために、肥料および除草剤を結合させるために、ダスト抑制剤として、ベニヤ板およびパーティクルボードの製造において、動物飼料を結合させるために、ガラス繊維のためのバインダとして、リノリウムペーストにおけるバインダとして、ならびに土壌安定剤として使用することができる。
分散剤として使用される場合、リグニンまたはリグノスルホネートは、例えば、コンクリート混合物、粘土およびセラミック、染料および顔料、革なめしおよび石こうボードにおいて使用することができる。
乳化剤として使用される場合、リグニンまたはリグノスルホネートは、例えば、アスファルト、顔料および染料、駆除剤およびワックスエマルジョンにおいて使用することができる。
捕捉剤として使用される場合、リグニンまたはリグノスルホネートは、例えば、微量栄養素システム、クリーニング化合物および水処理システムにおいて、例えば、ボイラーまたは冷却システムのために使用することができる。
エネルギー生成ではリグニンは一般にホロセルロース（セルロースおよびヘミセルロース）よりも高いエネルギー量を有し、というのも、ホモセルロースよりも多くの炭素を含むからである。例えば、乾燥リグニンは、７，０００〜８，０００ＢＴＵ／ポンドのホロセルロースに比べ、約１１，０００〜１２，５００ＢＴＵ／ポンドの間のエネルギー量を有することができる。そのようなものとして、リグニンは高密度化され、燃焼のためのブリケットおよびペレットに変換され得る。例えば、リグニンは、本明細書で記載される任意の方法によりペレットに変換することができる。よりゆっくり燃焼するペレットまたはブリケットのために、リグニンは、例えば、約０．５Ｍｒａｄ〜５Ｍｒａｄの間の放射線量を適用して、架橋させることができる。架橋はよりゆっくり燃焼する形状因子を作ることができる。形状因子、例えばペレットまたはブリケットは、空気なしで、例えば、４００〜９５０℃の間で熱分解することにより、「合成石炭」または木炭に変換することができる。熱分解前に、リグニンを架橋させ構造統合性を維持することが、望ましい可能性がある。
糖化
供給原料を容易に加工処理することができる形態に変換するために、供給原料中のグルカンまたはキシラン含有セルロースは、糖化剤、例えば、酵素または酸、糖化と呼ばれるプロセスにより、低分子量炭水化物、例えば糖類に加水分解させることができる。低分子量炭水化物はその後、例えば、既存の製造プラント、例えば単細胞タンパク質プラント、酵素製造プラント、または燃料プラント、例えば、エタノール製造施設において使用することができる。
供給原料は、酵素を用いて、例えば、材料および酵素を溶媒中、例えば、水溶液中で合わせることにより加水分解させることができる。
あるいは、酵素はバイオマス、例えばセルロースおよび／またはバイオマスのリグニン部分を分解し、様々なセルロース分解酵素（セルラーゼ）、リグニナーゼまたは様々な小分子バイオマス分解代謝物を含むまたは製造する生物により供給させることができる。これらの酵素は、相乗的に作用し、結晶セルロースまたはバイオマスのリグニン部分を分解する酵素の複合体としてもよい。セルロース分解酵素の例としては下記が挙げられる：エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼ、およびセロビアーゼ（βグルコシダーゼ）。
糖化中、セルロース基質は最初に、エンドグルカナーゼによりランダムな位置で加水分解させることができ、オリゴマ中間体が生成される。これらの中間体はその後、エキソ開裂グルカナーゼ、例えばセロビオヒドロラーゼのための基質となり、セルロースポリマの端部からセロビオースが生成される。セロビオースはグルコースの水溶性１，４−結合二量体である。最後に、セロビアーゼは、セロビオースを切断し、グルコースが得られる。このプロセスの効率（例えば、加水分解するための時間、および／または加水分解の完全性）はセルロース材料の不応性に依存する。
よって、被処理バイオマス材料は、材料およびセルラーゼ酵素を流体媒質、例えば、水溶液中で合わせることにより糖化させることができる。場合によっては、材料は、２０１２年４月２６日に公開された、ＭｅｄｏｆｆおよびＭａｓｔｅｒｍａｎによる米国特許出願公開２０１２／０１００５７７Ａ１号（その全内容は本明細書に組み込まれる）に記載されるように、糖化前に、熱水中で煮沸し、浸し、または調理される。
糖化プロセスは、部分的にまたは完全に、製造プラント内の槽（例えば、少なくとも４０００、４０，０００、または５００，０００Ｌの体積を有する槽）で実施することができ、および／または、輸送中、例えば、鉄道車両、タンカートラック、または超大型タンカーあるいは船倉内で部分的にまたは完全に実施することができる。完全糖化のために要求される時間は、プロセス条件ならびに使用される炭水化物含有材料および酵素に依存する。糖化が製造プラント内で制御された条件下で実施される場合、セルロースは糖、例えば、グルコースに約１２〜９６時間で実質的に完全に変換され得る。糖化が部分的にまたは完全に輸送中に実施される場合、糖化にはより長く時間がかかる可能性がある。
槽内容物は、２０１０年５月１８日に出願され、ＷＯ２０１０／１３５３８０号として英語で公開され、米国を指定した国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３５３３１号（その全開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるように、糖化中、例えば、ジェット混合を用いて混合されることが一般に好ましい。
界面活性剤の添加は、糖化速度を増強させることができる。界面活性剤の例としては、下記が挙げられる：非イオン性界面活性剤、例えばＴｗｅｅｎ（登録商標）２０またはＴｗｅｅｎ（登録商標）８０ポリエチレングリコール界面活性剤、イオン性界面活性剤、または両性界面活性剤。
糖化から得られる糖溶液の濃度は比較的高い、例えば、４０重量％超、または５０重量％超、６０、７０、８０、９０またはさらに９５重量％超であることが一般に好ましい。水は、例えば、蒸発により除去することができ、糖溶液の濃度が増加する。これにより出荷される体積が低減し、また、溶液中での微生物増殖が阻止される。
あるいは、より低い濃度の糖溶液を使用してもよく、この場合、抗菌添加物、例えば、広域スペクトル抗生物質を、低濃度、例えば、５０〜１５０ｐｐｍで添加することが望ましい可能性がある。他の好適な抗生物質としては下記が挙げられる：アンホテリシンＢ、アンピシリン、クロラムフェニコール、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、ハイグロマイシンＢ、カナマイシン、ネオマイシン、ペニシリン、ピューロマイシン、ストレプトマイシン。例えば、Ｌａｌｌｅｍａｎｄ Ｂｉｏｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｓｐｉｒｉｔｓ（Ｍｏｎｔｒｅａｌ、Ｑｕｅｂｅｃ、Ｃａｎａｄａ）製の抗菌薬を使用することができ、例えばＬＡＣＴＯＳＩＤＥＶ（商標）、ＢＡＣＴＥＮＩＸ（登録商標）Ｖ３００、ＢＡＣＴＥＮＩＸ（登録商標）Ｖ３００ＳＰ、ＡＬＬＰＥＮ（商標）ＳＰＥＣＩＡＬ、ＢＡＣＴＥＮＩＸ（登録商標）Ｖ６０、ＢＡＣＴＥＮＩＸ（登録商標）Ｖ６０ＳＰ、ＢＡＣＴＥＮＩＸ（登録商標）Ｖ５０および／またはＬＡＣＴＯＳＩＤＥ２４７（商標）である。抗生物質は、輸送および貯蔵中の微生物の増殖を阻害し、適切な濃度、例えば、１５〜１０００ｐｐｍの間（重量）、例えば、２５〜５００ｐｐｍの間、または５０〜１５０ｐｐｍの間で使用することができる。所望であれば、糖濃度が比較的高い場合であっても抗生物質を含めることができる。あるいは、他の添加物を保存特性の抗菌薬と共に使用してもよい。好ましくは抗菌添加物（複数可）は食品グレードである。
比較的高濃度の溶液は、酵素と共に炭水化物含有材料に添加される水の量を制限することにより入手することができる。濃度は、例えば、どれくらい糖化が起こるかを制御することにより制御することができる。例えば、濃度はより多くの炭水化物含有材料を溶液に添加することにより増加させることができる。溶液中で生成された糖を維持するために、界面活性剤、例えば、以上で記載されるものの１つが添加され得る。溶解度はまた、溶液の温度を増加させることにより増加させることができる。例えば、溶液は４０〜５０℃、６０〜８０℃、またはさらにより高い温度で維持することができる。
糖化剤
好適なセルロース分解酵素としては、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、コプリナス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）、ミセリオフソラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）、セファロスポリウム（Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｕｍ）、スキタリジウム（Ｓｃｙｔａｌｉｄｉｕｍ）、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ヒュミコラ（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、フサリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）、チエラビア（Ｔｈｉｅｌａｖｉａ）、アクレモニウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）、クリソスポリウム（Ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）およびトリコデルマ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）属における種由来のセルラーゼが挙げられ、とりわけ、下記種から選択される株により生成されるものが挙げられる：アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）（例えば、欧州公開第０ ４５８ １６２号を参照されたい）、ヒュミコラ・インソレンス（Ｈｕｍｉｃｏｌａ ｉｎｓｏｌｅｎｓ）（スキタリジウム・サーモフィルム（Ｓｃｙｔａｌｉｄｉｕｍ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍ）として再分類、例えば、米国特許第４，４３５，３０７号を参照されたい）、コプリヌス・シネレウス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ ｃｉｎｅｒｅｕｓ）、フサリウム・オキシスポルム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ）、ミセリオフソラ・サーモヒラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ）、メリピウス・ギガンテウス（Ｍｅｒｉｐｉｌｕｓ ｇｉｇａｎｔｅｕｓ）、チエラビア・テレストリス（Ｍｅｒｉｐｉｌｕｓ ｇｉｇａｎｔｅｕｓ）、アクレモニウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）種（例えば、限定はされないが、Ａ．ペルシシナム（Ａ． ｐｅｒｓｉｃｉｎｕｍ）、Ａ．アクレモニウム（Ａ． ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）、Ａ．ブラキペニウム（Ａ． ｂｒａｃｈｙｐｅｎｉｕｍ）、Ａ．ジクロモスポルム（Ａ． ｄｉｃｈｒｏｍｏｓｐｏｒｕｍ）、Ａ．オブクラバタム（Ａ． ｏｂｃｌａｖａｔｕｍ）、Ａ．ピンケルトニエ（Ａ． ｐｉｎｋｅｒｔｏｎｉａｅ）、Ａ．ロセオグリセウム（Ａ． ｒｏｓｅｏｇｒｉｓｅｕｍ）、Ａ．インコロラタム（Ａ． ｉｎｃｏｌｏｒａｔｕｍ）、およびＡ．フラタム（Ａ． ｆｕｒａｔｕｍ））。好ましい株としては下記が挙げられる：ヒュミコラ・インソレンス（Ｈｕｍｉｃｏｌａ ｉｎｓｏｌｅｎｓ）ＤＳＭ １８００、フサリウム・オキシスポルム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ）ＤＳＭ ２６７２、ミセリオフソラ・サーモヒラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａ）ＣＢＳ １１７．６５、セファロスポリウム種ＲＹＭ−２０２、アクレモニウム種ＣＢＳ ４７８．９４、アクレモニウム種ＣＢＳ ２６５．９５、アクレモニウム・ペルシシナムＣＢＳ １６９．６５、アクレモニウム・アクレモニウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）ＡＨＵ ９５１９、セファロスポリウム種ＣＢＳ ５３５．７１、アクレモニウム・ブラシペニウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｂｒａｃｈｙｐｅｎｉｕｍ）ＣＢＳ ８６６．７３、アクレモニウム・ジクロモスポルム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｄｉｃｈｒｏｍｏｓｐｏｒｕｍ）ＣＢＳ ６８３．７３、アクレモニウム・オブクラバタム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｏｂｃｌａｖａｔｕｍ）ＣＢＳ ３１１．７４、アクレモニウム・ピンケルトニエ（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｐｉｎｋｅｒｔｏｎｉａｅ）ＣＢＳ １５７．７０、アクレモニウム・ロセオグリセウム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｒｏｓｅｏｇｒｉｓｅｕｍ）ＣＢＳ １３４．５６、アクレモニウム・インコロラタム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｉｎｃｏｌｏｒａｔｕｍ）ＣＢＳ １４６．６２、およびアクレモニウム・フラタム（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ ｆｕｒａｔｕｍ）ＣＢＳ ２９９．７０Ｈ。セルロース分解酵素はまた、クリソスポリウム、好ましくはクリソスポリウム・ラクノウェンスの株から入手することができる。使用することができる追加の株としては下記が挙げられるが、それらに限定されない：トリコデルマ（特に、Ｔ．ビリデ、Ｔ．リーセイ、およびＴ．コニンギイ）、好アルカリ性バチルス（例えば、米国特許第３，８４４，８９０号および欧州公開第０ ４５８ １６２号を参照されたい）、およびストレプトマイセス（例えば、欧州公開第０ ４５８ １６２号を参照されたい）。
リグノセルロースおよびセルロース材料を糖化するために、酵素に加えて、またはこれと組み合わせて、酸、塩基および他の化学物質（例えば、オキシダント）を利用することができる。これらは、任意の組み合わせまたは順番で使用することができる（例えば、酵素の添加前、後および／または中）。例えば強鉱酸（例えばＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４）および強塩基（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）を利用することができる。
糖類
本明細書で記載されるプロセスでは、例えば糖化後、糖類（例えば、グルコースおよびキシロース）は単離および／または精製することができる。例えば糖類は沈殿、結晶化、クロマトグラフィー（例えば、疑似移動床クロマトグラフィー、高圧クロマトグラフィー）、電気透析、遠心分離、抽出、当技術分野で知られている任意の他の単離方法、およびそれらの組み合わせにより単離および／または精製することができる。
水素化および他の化学転換
本明細書で記載されるプロセスは水素化を含むことができる。例えば、グルコースおよびキシロースはそれぞれ、ソルビトールおよびキシリトールに水素化することができる。水素化は触媒（例えば、Ｐｔ／γ−Ａｌ２Ｏ３、Ｒｕ／Ｃ、ラネーニッケル、または当技術分野において知られている他の触媒）の使用をＨ２と組み合わせることにより、高圧下（例えば、１０〜１２０００ｐｓｉ）で達成することができる。本明細書で記載されるプロセスからの生成物の他の型の化学転換を、使用することができ、例えば有機糖誘導生成物（例えば、フルフラールおよびフルフラール誘導生成物）の生成である。糖誘導生成物の化学転換は２０１３年７月３日に出願された、ＵＳＳＮ１３／９３４，７０４号（その全開示内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載される。
発酵
酵母およびザイモモナス細菌は、例えば、糖（複数可）のアルコール（複数可）への発酵または変換のために使用することができる。他の微生物を以下で記載する。発酵のための最適ｐＨは約ｐＨ４〜７である。例えば、酵母のための最適ｐＨは約ｐＨ４〜５であるが、ザイモモナスのための最適ｐＨは約ｐＨ５〜６である。典型的な発酵時間は、２０℃〜４０℃の範囲の温度（例えば、２６℃〜４０℃）を用いると約２４〜１６８時間（例えば、２４〜９６時間）であるが、しかしながら好熱性微生物はより高い温度を好む。
いくつかの実施形態では、例えば嫌気性生物が使用される場合、発酵の少なくともの一部は、酸素なし、例えば、不活性ガス、例えばＮ２、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ２またはそれらの混合物のブランケット下で実施される。加えて、混合物は、発酵の一部または全体中に、槽を通して流れる不活性ガスの一定パージを有し得る。場合によっては、嫌気性条件は発酵中の二酸化炭素生成により達成または維持することができ、追加の不活性ガスは必要ない。
いくつかの実施形態では、発酵プロセスの全てまたは一部は低分子量糖が完全に生成物（例えば、エタノール）に変換される前に中断させることができる。中間発酵生成物は糖および炭水化物を高濃度で含む。糖類および炭水化物は当技術分野で知られている任意の手段を介して単離することができる。これらの中間発酵生成物はヒト用または飼料用の食品の調製において使用することができる。加えてまたはその代わりに、中間発酵生成物は、ステンレス鋼研究室用ミルにおいて微細粒子サイズまで破砕することができ、小麦粉様物質が生成される。ジェット混合を発酵中に使用することができ、場合によっては糖化および発酵は同じ槽内で実施される。
微生物のための栄養分、例えば、２０１１年７月１５日に出願された米国特許出願公開２０１２／００５２５３６号（その完全な開示内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される食品に基づく栄養分パッケージは糖化中および／または発酵中に添加され得る。
「発酵」は、２０１３年６月２７日に公開された出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／７１０９３号、２０１２年６月２７日に公開されたＰＣＴ／ＵＳ２０１２／７１９０７号、および２０１２年６月２７日に公開されたＰＣＴ／ＵＳ２０１２／７１０８３号（その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）で開示される方法および生成物を含む。
国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７４０２８号（これは、２００７年７月２０日に出願され、英語でＷＯ２００８／０１１５９８号として公開され、米国を指定した）、米国発行特許第８，３１８，４５３号を有する（その内容は、その全体が本明細書に組み込まれる）に記載される可動発酵槽が利用され得る。同様に、糖化機器は可動性とすることができる。さらに、糖化および／または発酵は、一部または完全に輸送中に実施することができる。
発酵剤
発酵で使用される微生物（複数可）は、天然微生物および／または操作された微生物とすることができる。例えば、微生物は細菌（限定はされないが、例えば、セルロース分解性細菌を含む）、真菌（限定はされないが、例えば、酵母を含む）、植物、原生生物、例えば原虫または真菌様原生生物（ｐｒｏｔｅｓｔ）（限定はされないが、例えば、粘菌を含む）、または藻類とすることができる。生物が適合性である場合、生物の混合物を使用することができる。
好適な発酵微生物は炭水化物、例えば、グルコース、果糖、キシロース、アラビノース、マンノース、ガラクトース、オリゴ糖類または多糖類を発酵生成物に変換する能力を有する。発酵微生物としては下記の株が挙げられる：サッカロマイセス属種（例えば、限定はされないが、Ｓ．セレビシエ（Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）（パン酵母）、Ｓ．ディスタチカス（Ｓ． ｄｉｓｔａｔｉｃｕｓ）、Ｓ．ウバラム（Ｓ． ｕｖａｒｕｍ））、クリベロミセス属、（例えば、限定はされないが、Ｋ．マルキシアヌス（Ｋ． ｍａｒｘｉａｎｕｓ）、Ｋ．フラジリス（Ｋ． ｆｒａｇｉｌｉｓ））、カンジダ属（例えば、限定はされないが、Ｃ．シュードトロピカリス（Ｃ．ｐｓｅｕｄｏｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ、およびＣ．ブラシカ（Ｃ． ｂｒａｓｓｉｃａｅ））、ピキア・スティピティス（Ｐｉｃｈｉａ ｓｔｉｐｉｔｉｓ）（カンジダ・シハタエ（Ｃａｎｄｉｄａ ｓｈｅｈａｔａｅ）の近縁種）、クラビスポラ属（例えば、限定はされないが、Ｃ．ルシタニエ（Ｃ． ｌｕｓｉｔａｎｉａｅ）およびＣ．オプンティアエ（Ｃ． ｏｐｕｎｔｉａｅ））、パキソレン属（例えば、限定はされないが、Ｐ．タンノフィルス（Ｐ． ｔａｎｎｏｐｈｉｌｕｓ））、ブレタノミセス属（例えば、限定はされないが、例えば、Ｂ．クラウセニイ（Ｂ． ｃｌａｕｓｅｎｉｉ）（Ｐｈｉｌｉｐｐｉｄｉｓ， Ｇ． Ｐ．， １９９６， Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｉｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ Ｂｉｏｅｔｈａｎｏｌ： Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， Ｗｙｍａｎ， Ｃ．Ｅ．， ｅｄ．， Ｔａｙｌｏｒ ＆ Ｆｒａｎｃｉｓ， Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ， ＤＣ， １７９−２１２））。他の好適な微生物としては、例えば、下記が挙げられる：ザイモモナス・モビリス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）、クロストリジウム種（例えば、限定はされないが、Ｃ．サーモセラム（Ｃ． ｔｈｅｒｍｏｃｅｌｌｕｍ）（Ｐｈｉｌｉｐｐｉｄｉｓ、１９９６、上記）、Ｃ．サッカロブチルアセトニカム（Ｃ． ｓａｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ）、Ｃ．チロブチリクム（Ｃ． ｔｙｒｏｂｕｔｙｒｉｃｕｍ）Ｃ．サッカロブチリカム（Ｃ． ｓａｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌｉｃｕｍ）、Ｃ．パニセウム（Ｃ． Ｐｕｎｉｃｅｕｍ）、Ｃ．ベイジェリンキ（Ｃ． ｂｅｉｊｅｒｎｃｋｉｉ）、およびＣ．アセトブチリカム（Ｃ． ａｃｅｔｏｂｕｔｙｌｉｃｕｍ））、モニリエラ種（例えば、限定はされないが、Ｍ．ポリニス（Ｍ． ｐｏｌｌｉｎｉｓ）、Ｍ．トメントサ（Ｍ． ｔｏｍｅｎｔｏｓａ）、Ｍ．マジダ（Ｍ． ｍａｄｉｄａ）、Ｍ．ニグレセンス（Ｍ． ｎｉｇｒｅｓｃｅｎｓ）、Ｍ．オデオセファリ（Ｍ． ｏｅｄｏｃｅｐｈａｌｉ）、Ｍ．メガチリエンシス（Ｍ． ｍｅｇａｃｈｉｌｉｅｎｓｉｓ））、ヤロウイア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、アウレオバシジウム種、トリコスポロノイデス種、トリゴノプシス・バリアビリス（Ｔｒｉｇｏｎｏｐｓｉｓ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）、トリコスポロン種、モニリエラ・アセトアブタンス種、チフラ・バリアビリス（Ｔｙｐｈｕｌａ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）、カンジダ・マグノリアエ（Ｃａｎｄｉｄａ ｍａｇｎｏｌｉａｅ）、ウスチラジノマイシーテス種、シュードジーマ・ツクバエンシス（Ｐｓｅｕｄｏｚｙｍａ ｔｓｕｋｕｂａｅｎｓｉｓ）、ザイゴサッカロミセス属の酵母種、デバリオマイセス、ハンゼヌラ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ）およびピキア（Ｐｉｃｈｉａ）、ならびに黒色（ｄｅｍａｔｉｏｉｄ）トルラ（Ｔｏｒｕｌａ）属の真菌（例えば、Ｔ．コラリナ（Ｔ． ｃｏｒａｌｌｉｎａ））。
多くのそのような微生物の株は、商業的にまたは保管所、例えば、２〜３例を挙げると、ＡＴＣＣ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ， Ｍａｎａｓｓａｓ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， ＵＳＡ）、ＮＲＲＬ（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｅｖｉｃｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ， Ｐｅｏｒｉａ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ， ＵＳＡ）、またはＤＳＭＺ（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｓａｍｍｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ ｕｎｄ Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅｎ ＧｍｂＨ， Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ）を介して公的に入手可能である。
市販の酵母としては、例えば、下記が挙げられる：ＲＥＤ ＳＴＡＲ（登録商標）／Ｌｅｓａｆｆｒｅ Ｅｔｈａｎｏｌ Ｒｅｄ（Ｒｅｄ Ｓｔａｒ／Ｌｅｓａｆｆｒｅ、ＵＳＡから入手可能）、ＦＡＬＩ（登録商標）（Ｆｌｅｉｓｃｈｍａｎｎ’ｓ Ｙｅａｓｔ、Ｂｕｒｎｓ Ｐｈｉｌｉｐ Ｆｏｏｄ Ｉｎｃ．， ＵＳＡの一部門から入手可能）、ＳＵＰＥＲＳＴＡＲＴ（登録商標）（Ｌａｌｌｅｍａｎｄ Ｂｉｏｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｓｐｉｒｉｔｓ， Ｃａｎａｄａ）、ＥＡＧＬＥ Ｃ６ ＦＵＥＬ（商標）またはＣ６ ＦＵＥＬ（商標）（Ｌａｌｌｅｍａｎｄ Ｂｉｏｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｓｐｉｒｉｔｓ， Ｃａｎａｄａから入手可能）、（ＧＥＲＴ ＳＴＲＡＮＤ（登録商標）（Ｇｅｒｔ Ｓｔｒａｎｄ ＡＢ， Ｓｗｅｄｅｎから入手可能）、およびＦＥＲＭＯＬ（登録商標）（ＤＳＭ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓから入手可能）。
蒸留
発酵後、得られた流体は、例えば、「ビール塔」を使用して蒸留することができ、エタノールおよび他のアルコールが大部分の水および残留固体から分離される。ビール塔を出て行く蒸気は、例えば、３５重量％エタノールとすることができ、精留塔に送ることができる。精留塔からのほぼ共沸（９２．５％）エタノールおよび水の混合物は、気相モレキュラーシーブを使用して純粋（９９．５％）エタノールに精製することができる。ビール塔底部は、３効用蒸発器の第１のエフェクトに送ることができる。精留塔還流冷却器は、この第１のエフェクトのために熱を提供することができる。精留塔還流冷却器は、この第１のエフェクトのために熱を提供することができる。第１のエフェクト後、固体は、遠心分離機を用いて分離することができ、および回転乾燥機中で乾燥させることができる。遠心分離機排出物の一部（２５％）は、発酵にリサイクルすることができ、残りは、第２および第３の蒸発器エフェクトに送ることができる。蒸発器凝縮物のほとんどは、かなりきれいな凝縮物としてプロセスに戻すことができ、ごく一部が分離されて廃水処理に送られ、低沸点化合物の蓄積が防止される。
炭化水素含有材料
本明細書で記載される方法およびシステムを使用する他の実施形態では、炭化水素含有材料は加工処理することができる。本明細書で記載される任意の炭化水素含有材料を処理するために、本明細書で記載される任意のプロセスが使用され得る。「炭化水素含有材料」は、本明細書では、オイルサンド、オイルシェール、タールサンド、炭塵、石炭スラリー、ビチューメン、様々な型の石炭、ならびに炭化水素構成成分および固体物質の両方を含む他の天然および合成材料を含むことを意味する。固体物質としては岩、砂、粘土、石、シルト、掘削スラリー、または他の固体有機および／または無機物質が挙げられる。用語はまた、廃棄物、例えば掘削廃棄物および副産物、精製廃棄物および副産物、または炭化水素構成成分を含む他の廃棄物、例えばアスファルトシングルおよびカバリング、アスファルト舗装、などを含むことができる
本明細書で記載される方法およびシステムを使用するさらに他の実施形態では、木材および木材含有製品は加工処理され得る。例えば材木製品、例えばボード、シート、積層物、ビーム、パーティクルボード、複合物、ラフカット木材、軟材および硬材は加工処理され得る。加えて切断された木、低木、木材チップ、のこぎりくず、根、樹皮、切り株、腐敗木材およびバイオマス材料を含む他の木材は加工処理され得る。
運搬システム
本明細書ですでに記載されている運搬システムを含む、およびこれに加えて、様々な運搬システムが、例えば、記載されるバイオマス材料をボールトまで、ボールトにおける電子ビーム下で運搬するために使用することができる。例示的なコンベヤーはベルトコンベヤー、空気コンベヤー、スクリューコンベヤーであり、カート、列車、レール上の列車もしくはカート、エレベーター、フロントローダー、バックホー、クレーン、様々なスクレーパーおよびシャベル、トラック、および投出装置が使用され得る。
任意で、本明細書で記載される運搬システムを含め、およびこれに加えて、１つ以上の他の運搬システムが封入され得る。筐体を使用する場合、封入されたコンベヤーはまた、雰囲気を低減された酸素レベルで維持するために不活性ガスでパージさせることができる。酸素レベルを低く維持すると、場合によっては、その反応性および毒性のために望ましくないオゾンの形成が回避される。例えば、酸素は約２０％未満（例えば、約１０％未満、約１％未満、約０．１％未満、約０．０１％未満、またはさらに約０．００１％未満酸素）とすることができる。パージは、不活性ガス、例えば、限定はされないが、窒素、アルゴン、ヘリウムまたは二酸化炭素を用いて実施することができる。これは、例えば、液体源（例えば、液体窒素またはヘリウム）のボイルオフから供給させる、空気からインサイチューで生成または分離させる、または槽から供給させることができる。不活性ガスは再循環させることができ、残存酸素は触媒、例えば銅触媒床を使用して全て除去することができる。あるいは、酸素レベルを低く維持するために、パージ、再循環および酸素除去の組み合わせを使用することができる。
封入されたコンベヤーはまた、バイオマスと反応することができる反応性ガスでパージすることができる。これは、照射プロセス前、中または後に実施することができる。反応性ガスは、亜酸化窒素、アンモニア、酸素、オゾン、炭化水素、芳香族化合物、アミド、過酸化物、アジド、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、リン化物、ホスフィン、アルシン、スルフィド、チオール、ボランおよび／または水素化物とすることができるが、それらに限定されない。反応性ガスは筐体中で、例えば、照射（例えば、電子ビーム、ＵＶ照射、マイクロ波照射、加熱、ＩＲ放射線）により活性化することができ、よって、それはバイオマスと反応する。バイオマス自体を、例えば照射により活性化することができる。好ましくは、バイオマスは電子ビームにより活性化され、ラジカルが生成され、これはその後、活性化または非活性化反応性ガスと、例えば、ラジカルカップリングまたはクエンチングにより反応する。
封入されたコンベヤーに供給されるパージガスはまた、例えば約２５℃未満、約０℃未満、約−４０℃未満、約−８０℃未満、約−１２０℃未満に冷却させることができる。例えば、ガスは、圧縮ガス、例えば液体窒素から煮沸して取り除くことができ、または固体二酸化炭素から昇華させることができる。別の例として、ガスは冷却装置により冷却することができ、あるいはコンベヤーの一部または全体を冷却することができる。
他の実施形態
本明細書で記載される任意の材料、プロセスたは加工処理された材料は、生成物および／または中間体、例えば複合物、フィラー、バインダ、プラスチック添加物、吸着剤および制御放出剤を製造するために使用することができる。方法は、例えば、圧力および熱を材料に適用することによる高密度化を含むことができる。例えば、複合物は繊維性材料を樹脂またはポリマと組み合わせることにより製造することができる。例えば、放射線架橋性樹脂、例えば、熱可塑性樹脂は繊維性材料と組み合わされ、繊維性材料／架橋性樹脂の組み合わせを提供することができる。そのような材料は、例えば、建築材料、保護シート、容器および他の構造材料（例えば、成形されおよび／または押し出された生成物）として有用であり得る。吸収剤は、例えば、ペレット、チップ、繊維および／またはシートの形態とすることができる。吸着剤は、例えば、ペット寝床、パッケージング材料として、または汚染制御システムにおいて使用することができる。制御放出マトリクスはまた、例えば、ペレット、チップ、繊維およびまたはシートの形態とすることができる。制御放出マトリクスは、例えば、薬物、殺生物剤、芳香を放出するために使用することができる。例えば、複合物、吸収剤および制御放出剤ならびそれらの使用は２００６年３月２３日に出願された米国特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１０６４８号、および２０１１年１１月２２日に出願された米国特許第８，０７４，９１０号（その全開示内容は本明細書にて参照により組み込まれる）に記載される。
場合によっては、バイオマス材料は第１のレベルで、例えば、加速電子を使用して、不応性を低減させるように処理され、１つ以上の糖類（例えば、キシロース）が選択的に放出される。バイオマスはその後、第２のレベルまで処理することができ、１つ以上の他の糖類（例えば、グルコース）が放出される。任意で、バイオマスは処理間で乾燥させることができる。処理は化学的および生化学的処理を適用し、糖類を放出させることを含むことができる。例えば、バイオマス材料は約２０Ｍｒａｄ未満（例えば、約１５Ｍｒａｄ未満、約１０Ｍｒａｄ未満、約５Ｍｒａｄ未満、約２Ｍｒａｄ未満）のレベルまで処理することができ、その後、１０％未満の硫酸（例えば、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０．７５％未満、約０．５０％未満、約０．２５％未満）を含む硫酸溶液で処理することができ、キシロースが放出される。例えば、溶液中に放出されたキシロースは固体から分離することができ、任意で固体は、溶媒／溶液（例えば、水および／または酸性水）で洗浄することができる。任意で、固体は、例えば、空気中および／または真空下、任意で加熱を用いて（例えば、約１５０℃未満、約１２０℃未満）、約２５ｗｔ％未満（約２０ｗｔ％未満、約１５ｗｔ％未満、約１０ｗｔ％未満、約５ｗｔ％未満）の含水量まで乾燥させることができる。固体はその後、約３０Ｍｒａｄ未満（例えば、約２５Ｍｒａｄ未満、約２０Ｍｒａｄ未満、約１５Ｍｒａｄ未満、約１０Ｍｒａｄ未満、約５Ｍｒａｄ未満、約１Ｍｒａｄ未満またはさらに全くなし）のレベルで処理することができ、その後、酵素（例えば、セルラーゼ）で処理することができ、グルコースが放出される。グルコース（例えば、グルコースを含む溶液）は、残りの固体から分離することができる。固体はその後、さらに加工処理することができ、例えば、エネルギーまたは他の生成物（例えば、リグニン誘導生成物）を製造するために利用され得る。
香味、芳香および着色剤
例えば、本明細書で記載されるプロセス、システムおよび／または機器により生成される、本明細書で記載される生成物および／または中間体のいずれも、香味、芳香、着色剤および／またはこれらの混合物と組み合わせることができる。例えば、糖類、有機酸、燃料、ポリオール、例えば糖アルコール、バイオマス、繊維および複合物のいずれか１つ以上（任意で香味、芳香および／または着色剤と共に）は組み合わせて（例えば、配合、混合または反応させて）あるいは使用して、他の生成物を製造することができる。例えば、１つ以上のそのような生成物を使用して、セッケン、洗浄剤、キャンディ、飲料（例えば、コーラ、ワイン、ビール、蒸留酒、例えばジンまたはウォッカ、スポーツドリンク、コーヒー、紅茶）、医薬品、接着剤、シート（例えば、織物、不織、フィルタ、ティッシュ）および／または複合物（例えば、ボード）を製造することができる。例えば、１つ以上のそのような生成物は、ハーブ、花、花弁、スパイス、ビタミン、ポプリ、またはろうそくと組み合わせることができる。例えば、配合、混合または反応させた組み合わせはグレープフルーツ、オレンジ、リンゴ、ラズベリー、バナナ、レタス、セロリ、シナモン、チョコレート、バニラ、ペパーミント、ミント、タマネギ、ニンニク、コショウ、サフラン、ショウキョウ、ミルク、ワイン、ビール、紅茶、牛赤身、魚、二枚貝、オリーブ油、ココナツ脂肪、ブタ脂、バター脂肪、ビーフブイヨン、マメ科植物、ジャガイモ、マーマレード、ハム、コーヒーおよびチーズの香味、芳香を有することができる。
香味、芳香および着色剤は、任意の量、例えば約０．００１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％の間、例えば、約０．０１〜約２０の間、約０．０５〜約１０の間、または約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の間で添加することができる。これらは、（例えば、本明細書で記載されるさらなる生成物または中間体のいずれか１つと）任意の手段により、および任意の順序または順番で配合、混合およびまたは反応（例えば、かくはん、混合、乳化、ゲル化、注入、加熱、超音波処理、および／または懸濁）させることができる。フィラー、バインダ、乳化剤、抗酸化剤、例えばタンパク質ゲル、デンプンおよびシリカもまた、利用することができる。
１つの実施形態では、香味、芳香および着色剤はバイオマスに、バイオマスが照射された直後に添加することができ、よって、照射により生成された反応部位は、香味、芳香および着色剤の反応性対応部位と反応し得る。
香味、芳香および着色剤は天然および／または合成材料とすることができる。これらの材料は、化合物、組成物またはこれらの混合物（例えば、いくつかの化合物の配合または天然組成物）の１つ以上とすることができる。任意で香味、芳香、抗酸化剤および着色剤は生物学的に、例えば、発酵プロセス（例えば、本明細書で記載される糖化された材料の発酵）から誘導することができる。その代わりに、または加えて、これらの香味、芳香および着色剤は、全生物（例えば、植物、真菌、動物、細菌または酵母）あるいは生物の一部から収穫することができる。生物は、本明細書で記載される方法、システムおよび機器の使用、熱水抽出、超臨界流体抽出、化学抽出（例えば、酸および塩基を含む溶媒または反応性抽出）、機械的抽出（例えば、加圧、粉砕、濾過）、酵素の使用、例えば開始材料を分解させるための細菌の使用、およびこれらの方法の組み合わせを含む任意の手段により、収集およびまたは抽出され、色、香味、芳香および／または抗酸化剤を提供することができる。化合物は、例えば、糖の組み合わせ（例えば、本明細書で記載されるように生成される）のアミノ酸との化学反応（Ｍａｉｌｌａｒｄ反応）により誘導させることができる。香味、芳香、抗酸化剤および／または着色剤は本明細書で記載される方法、機器またはシステムにより生成された中間体およびまたは生成物とすることができ、例えば、エステルおよびリグニン誘導生成物とすることができる。
香味、芳香または着色剤のいくつかの例はポリフェノールである。ポリフェノールは多くの果物、野菜、穀物粒、および花の赤、紫および青色着色剤と関与する顔料である。ポリフェノールはまた、抗酸化特性を有し、かつ、しばしば苦味を有する可能性がある。抗酸化特性によりこれらが重要な保存剤となっている。ポリフェノールのクラスには、フラボノイドがあり、例えばアントシアニジン、フラバノノール、フラバン−３−オール、フラバノンおよびフラバノノールである。使用することができる他のフェノール化合物としては、フェノール酸およびそれらのエステル、例えばクロロゲン酸およびポリマタンニンが挙げられる。
着色剤の中で、無機化合物、ミネラルまたは有機化合物、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、カドミウムイエロー（例えば、ＣｄＳ）、カドミウムオレンジ（例えば、いくらかのＳｅを有するＣｄＳ）、アリザリンクリムソン（例えば、合成または非合成ローズマダー）、ウルトラマリン（例えば、合成ウルトラマリン、天然ウルトラマリン、合成ウルトラマリンバイオレット）、コバルトブルー、コバルトイエロー、コバルトグリーン、ビリジアン（例えば、水和酸化クロム（ＩＩＩ））、黄銅鉱（ｃｈａｌｃｏｐｈｙｌｉｔｅ）、コニカルサイト、コルヌバイト、コーンウォーライトおよびリロコナイトを使用することができる。黒色顔料、例えばカーボンブラックおよび自己分散ブラックが使用され得る。
使用することができるいくつかの香味および芳香としては下記が挙げられる：アカレアＴＢＨＱ（ＡＣＡＬＥＡ ＴＢＨＱ）、ＡＣＥＴＣ−６（ＡＣＥＴ Ｃ−６）、アリルアミルグリコラート（ＡＬＬＹＬ ＡＭＹＬ ＧＬＹＣＯＬＡＴＥ）、αテルピネオール（ＡＬＰＨＡ ＴＥＲＰＩＮＥＯＬ）、アンブレットリド（ＡＭＢＲＥＴＴＯＬＩＤＥ）、アンブリノール９５（ＡＭＢＲＩＮＯＬ ９５）、アンドラン（ＡＮＤＲＡＮＥ）、アフェルマート（ＡＰＨＥＲＭＡＴＥ）、アプレライド（ＡＰＰＬＥＬＩＤＥ）、バクダノール（登録商標）（ＢＡＣＤＡＮＯＬ（登録商標））、ベルガマル（ＢＥＲＧＡＭＡＬ）、βイオノンエポキシド（ＢＥＴＡ ＩＯＮＯＮＥ ＥＰＯＸＩＤＥ）、βナフチルイソブチルエーテル（ＢＥＴＡ ＮＡＰＨＴＨＹＬ ＩＳＯ−ＢＵＴＹＬ ＥＴＨＥＲ）、ビシクロノナラクトン（ＢＩＣＹＣＬＯＮＯＮＡＬＡＣＴＯＮＥ）、ボルナフィックス（登録商標）（ＢＯＲＮＡＦＩＸ（登録商標））、カントキサール（ＣＡＮＴＨＯＸＡＬ）、カシュメラン（登録商標）（ＣＡＳＨＭＥＲＡＮ（登録商標））、カシュメラン（登録商標）ベルベット（ＣＡＳＨＭＥＲＡＮ（登録商標）ＶＥＬＶＥＴ）、カッシフィックス（登録商標）（ＣＡＳＳＩＦＦＩＸ（登録商標））、セドラフィックス（ＣＥＤＲＡＦＩＸ）、セドランバー（登録商標）（ＣＥＤＲＡＭＢＥＲ（登録商標））、セドレニルアセタート（ＣＥＤＲＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、セレストリド（ＣＥＬＥＳＴＯＬＩＤＥ）、シンナマルバ（ＣＩＮＮＡＭＡＬＶＡ）、シトラールジメチルアセタート（ＣＩＴＲＡＬ ＤＩＭＥＴＨＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、シトロレート（商標）（ＣＩＴＲＯＬＡＴＥ（商標））、シトロネロール７００（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＯＬ７００）、シトロネロール９５０（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＯＬ９５０）、シトロネロールクール（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＯＬ ＣＯＥＵＲ）、シトロネリルアセタート（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、シトロネリルアセタートピュア（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ ＰＵＲＥ）、シトロネリルホルマート（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＹＬ ＦＯＲＭＡＴＥ）、クラリセット（ＣＬＡＲＹＣＥＴ）、クロナール（ＣＬＯＮＡＬ）、コニフェラン（ＣＯＮＩＦＥＲＡＮ）、コニフェランピュア（ＣＯＮＩＦＥＲＡＮ ＰＵＲＥ）、コルテックスアルデヒド５０％ペオモサ（ＣＯＲＴＥＸ ＡＬＤＥＨＹＤＥ ５０％ ＰＥＯＭＯＳＡ）、シクラブテ（ＣＹＣＬＡＢＵＴＥ）、シクラセット（登録商標）（ＣＹＣＬＡＣＥＴ（登録商標））、シクラプロップ（登録商標）（ＣＹＣＬＡＰＲＯＰ（登録商標））、シクレマックス（商標）（ＣＹＣＬＥＭＡＸ（商標））、シクロヘキシルエチルアセタート（ＣＹＣＬＯＨＥＸＹＬ ＥＴＨＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、ダマスコール（ＤＡＭＡＳＣＯＬ）、デルタダマスコン（ＤＥＬＴＡ ＤＡＭＡＳＣＯＮＥ）、ジヒドロシクラセット（ＤＩＨＹＤＲＯ ＣＹＣＬＡＣＥＴ）、ジヒドロミルセノール（ＤＩＨＹＤＲＯ ＭＹＲＣＥＮＯＬ）、ジヒドロテルピネオール（ＤＩＨＹＤＲＯ ＴＥＲＰＩＮＥＯＬ）、ジヒドロテルピニルアセタート（ＤＩＨＹＤＲＯ ＴＥＲＰＩＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、ジメチルシクロルモール（ＤＩＭＥＴＨＹＬ ＣＹＣＬＯＲＭＯＬ）、ジメチルオクタノールＰＱ（ＤＩＭＥＴＨＹＬ ＯＣＴＡＮＯＬ ＰＱ）、ジミルセトール（ＤＩＭＹＲＣＥＴＯＬ）、ジオーラ（ＤＩＯＬＡ）、ジペンテン（ＤＩＰＥＮＴＥＮＥ）、ダルシニル（登録商標）再結晶化品（ＤＵＬＣＩＮＹＬ（登録商標）ＲＥＣＲＹＳＴＡＬＬＩＺＥＤ）、エチル−３−フェニルグリシダート（ＥＴＨＹＬ−３−ＰＨＥＮＹＬＧＬＹＣＩＤＡＴＥ）、フレーラモン（ＦＬＥＵＲＡＭＯＮＥ）、フレーラニル（ＦＬＥＵＲＡＮＩＬ）、フローラルスーパー（ＦＬＯＲＡＬ ＳＵＰＥＲ）、フロラロゾン（ＦＬＯＲＡＬＯＺＯＮＥ）、フロリフォル（ＦＬＯＲＩＦＦＯＬ）、フライストン（ＦＲＡＩＳＴＯＮＥ）、フルクトン（ＦＲＵＣＴＯＮＥ）、ガラクソリド（登録商標）５０（ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標）５０）、ガラクソリド（登録商標）５０ＢＢ（ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標）５０ＢＢ）、ガラクソリド（登録商標）５０ＩＰＭ（ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標） ５０ ＩＰＭ）、ガラクソリド（登録商標）不希釈品（ＧＡＬＡＸＯＬＩＤＥ（登録商標）ＵＮＤＩＬＵＴＥＤ）、ガルバスコーン（ＧＡＬＢＡＳＣＯＮＥ）、ゲラルデヒド（ＧＥＲＡＬＤＥＨＹＤＥ）、ゲラニオール５０２０（ＧＥＲＡＮＩＯＬ５０２０）、ゲラニオール６００タイプ（ＧＥＲＡＮＩＯＬ ６００ ＴＹＰＥ）、ゲラニオール９５０（ＧＥＲＡＮＩＯＬ９５０）、ゲラニオール９８０（ピュア）（ＧＥＲＡＮＩＯＬ９８０（ＰＵＲＥ））、ゲラニオールＣＦＴクール（ＧＥＲＡＮＩＯＬ ＣＦＴ ＣＯＥＵＲ）、ゲラニオールクール（ＧＥＲＡＮＩＯＬ ＣＯＥＵＲ）、ゲラニルアセタートクール（ＧＥＲＡＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ ＣＯＥＵＲ）、ゲラニルアセタート（ＧＥＲＡＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、ピュア（ＰＵＲＥ）、ゲラニルホルマート（ＧＥＲＡＮＹＬ ＦＯＲＭＡＴＥ）、グリサルバ（ＧＲＩＳＡＬＶＡ）、グアイイルアセタート（ＧＵＡＩＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、ヘリオナール（商標）（ＨＥＬＩＯＮＡＬ（商標））、ヘルバック（ＨＥＲＢＡＣ）、ヘルバライム（商標）（ＨＥＲＢＡＬＩＭＥ（商標））、ヘキサデカノリド（ＨＥＸＡＤＥＣＡＮＯＬＩＤＥ）、ヘキサロン（ＨＥＸＡＬＯＮ）、ヘキシルサリシラートＣＩＳ３−（ＨＥＸＥＮＹＬ ＳＡＬＩＣＹＬＡＴＥ ＣＩＳ ３−）、ヒヤシンスボディ（ＨＹＡＣＩＮＴＨ ＢＯＤＹ）、ヒヤシンスボディＮＯ．３（ＨＹＡＣＩＮＴＨ ＢＯＤＹ ＮＯ． ３）、ヒドラトロピックアルデヒド．ＤＭＡ（ＨＹＤＲＡＴＲＯＰＩＣ ＡＬＤＥＨＹＤＥ．ＤＭＡ）、ヒドロキシオール（ＨＹＤＲＯＸＹＯＬ）、インドラローム（ＩＮＤＯＬＡＲＯＭＥ）、イントレレベンアルデヒド（ＩＮＴＲＥＬＥＶＥＮ ＡＬＤＥＨＹＤＥ）、イントレレベンアルデヒドスペシャル（ＩＮＴＲＥＬＥＶＥＮ ＡＬＤＥＨＹＤＥ ＳＰＥＣＩＡＬ）、イオノンアルファ（ＩＯＮＯＮＥ ＡＬＰＨＡ）、イオノンベータ（ＩＯＮＯＮＥ ＢＥＴＡ）、イソシクロシトラール（ＩＳＯ ＣＹＣＬＯ ＣＩＴＲＡＬ）、イソシクロゲラニオール（ＩＳＯ ＣＹＣＬＯ ＧＥＲＡＮＩＯＬ）、イソイースーパー（登録商標）（ＩＳＯ Ｅ ＳＵＰＥＲ（登録商標））、イソブチルキノリン（ＩＳＯＢＵＴＹＬ ＱＵＩＮＯＬＩＮＥ）、ジャスマル（ＪＡＳＭＡＬ）、ジェッセマール（登録商標）（ＪＥＳＳＥＭＡＬ（登録商標））、カリスマール（登録商標）（ＫＨＡＲＩＳＭＡＬ（登録商標））、カリスマール（登録商標）スーパー（ＫＨＡＲＩＳＭＡＬ（登録商標）ＳＵＰＥＲ）、クシニル（ＫＨＵＳＩＮＩＬ）、コアボン（登録商標）（ＫＯＡＶＯＮＥ（登録商標））、コヒヌール（登録商標）（ＫＯＨＩＮＯＯＬ（登録商標））、リッファローム（商標）（ＬＩＦＦＡＲＯＭＥ（商標））、リモキサール（ＬＩＭＯＸＡＬ）、リンデノール（商標）（ＬＩＮＤＥＮＯＬ（商標））、リラール（登録商標）（ＬＹＲＡＬ（登録商標））、リレイムスーパー（ＬＹＲＡＭＥ ＳＵＰＥＲ）、マンダリンＡＬＤ１０％ＴＲＩ ＥＴＨ（ＭＡＮＤＡＲＩＮ ＡＬＤ １０％ ＴＲＩ ＥＴＨ）、ＣＩＴＲ、マリティマ（ＭＡＲＩＴＩＭＡ）、ＭＣＫチネセ（ＭＣＫ ＣＨＩＮＥＳＥ）、メイジフ（商標）（ＭＥＩＪＩＦＦ（商標））、メラフレール（ＭＥＬＡＦＬＥＵＲ）、メロゾン（ＭＥＬＯＺＯＮＥ）、メチルアントラニラート（ＭＥＴＨＹＬ ＡＮＴＨＲＡＮＩＬＡＴＥ）、メチルイオノンアルファエクストラ（ＭＥＴＨＹＬ ＩＯＮＯＮＥ ＡＬＰＨＡ ＥＸＴＲＡ）、メチルイオノンガンマＡ（ＭＥＴＨＹＬ ＩＯＮＯＮＥ ＧＡＭＭＡ Ａ）、メチルイオノンガンマクール（ＭＥＴＨＹＬ ＩＯＮＯＮＥ ＧＡＭＭＡ ＣＯＥＵＲ）、メチルイオノンガンマピュア（ＭＥＴＨＹＬ ＩＯＮＯＮＥ ＧＡＭＭＡ ＰＵＲＥ）、メチルラベンダーケトン（ＭＥＴＨＹＬ ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＫＥＴＯＮＥ）、モンタベルディ（登録商標）（ＭＯＮＴＡＶＥＲＤＩ（登録商標））、ミュゲシア（ＭＵＧＵＥＳＩＡ）、ミュゲアルデヒド５０（ＭＵＧＵＥＴ ＡＬＤＥＨＹＤＥ ５０）、ムスクＺ４（ＭＵＳＫ Ｚ４）、ミラックアルデヒド（ＭＹＲＡＣ ＡＬＤＥＨＹＤＥ）、ミルセニルアセタート（ＭＹＲＣＥＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、ネクタラート（商標）（ＮＥＣＴＡＲＡＴＥ（商標））、ネロール９００（ＮＥＲＯＬ ９００）、ネリルアセタート（ＮＥＲＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、オシメン（ＯＣＩＭＥＮＥ）、オクトアセタール（ＯＣＴＡＣＥＴＡＬ）、オレンジフラワーエーテル（ＯＲＡＮＧＥ ＦＬＯＷＥＲ ＥＴＨＥＲ）、オリボン（ＯＲＩＶＯＮＥ）、オリニフ２５％（ＯＲＲＩＮＩＦＦ ２５％）、オキサスピラン（ＯＸＡＳＰＩＲＡＮＥ）、オゾフレール（ＯＺＯＦＬＥＵＲ）、パンプレフレール（登録商標）（ＰＡＭＰＬＥＦＬＥＵＲ（登録商標））、ペオモサ（ＰＥＯＭＯＳＡ）、フェノキサノール（登録商標）（ＰＨＥＮＯＸＡＮＯＬ（登録商標））、ピコニア（ＰＩＣＯＮＩＡ）、プレシクレモンＢ（ＰＲＥＣＹＣＬＥＭＯＮＥ Ｂ）、プレニルアセタート（ＰＲＥＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、プリスマントール（ＰＲＩＳＭＡＮＴＯＬ）、レセダボディ（ＲＥＳＥＤＡ ＢＯＤＹ）、ロサルバ（ＲＯＳＡＬＶＡ）、ロザムスク（ＲＯＳＡＭＵＳＫ）、サンジノール（ＳＡＮＪＩＮＯＬ）、サンタリフ（商標）（ＳＡＮＴＡＬＩＦＦ（商標））、サイバータル（ＳＹＶＥＲＴＡＬ）、テルピネオール（ＴＥＲＰＩＮＥＯＬ）、テルピノレン２０（ＴＥＲＰＩＮＯＬＥＮＥ ２０）、テルピノレン９０ＰＱ（ＴＥＲＰＩＮＯＬＥＮＥ ９０ ＰＱ）、テルピノレンＲＥＣＴ．（ＴＥＲＰＩＮＯＬＥＮＥ ＲＥＣＴ．）、テルピニルアセタート（ＴＥＲＰＩＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ）、テルピニルアセタートＪＡＸ（ＴＥＲＰＩＮＹＬ ＡＣＥＴＡＴＥ ＪＡＸ）、テトラヒドロ（ＴＥＴＲＡＨＹＤＲＯ）、ムグオール（登録商標）（ＭＵＧＵＯＬ（登録商標））、テトラヒドロミルセノール（ＴＥＴＲＡＨＹＤＲＯ ＭＹＲＣＥＮＯＬ）、テトラメラン（ＴＥＴＲＡＭＥＲＡＮ）、ティンバーシルク（商標）（ＴＩＭＢＥＲＳＩＬＫ（商標））、トバカロール（ＴＯＢＡＣＡＲＯＬ）、トリモフィックス（登録商標）Ｏ ＴＴ（ＴＲＩＭＯＦＩＸ（登録商標） Ｏ ＴＴ）、トリプラール（登録商標）（ＴＲＩＰＬＡＬ（登録商標））、トリサンバー（登録商標）（ＴＲＩＳＡＭＢＥＲ（登録商標））、バノリス（ＶＡＮＯＲＩＳ）、ベルドックス（商標）（ＶＥＲＤＯＸ（商標））、ベルドックス（商標）ＨＣ（ＶＥＲＤＯＸ（商標） ＨＣ）、ベルテネックス（登録商標）（ＶＥＲＴＥＮＥＸ（登録商標））、ベルテネックス（登録商標）ＨＣ（ＶＥＲＴＥＮＥＸ（登録商標）ＨＣ）、ベルトフィックス（登録商標）クール（ＶＥＲＴＯＦＩＸ（登録商標）ＣＯＥＵＲ）、ベルトリフ（ＶＥＲＴＯＬＩＦＦ）、ベルトリフＩＳＯ（ＶＥＲＴＯＬＩＦＦ ＩＳＯ）、ビオリフ（ＶＩＯＬＩＦＦ）、ビバルディエ（ＶＩＶＡＬＤＩＥ）、ゼノライド（ＺＥＮＯＬＩＤＥ）、ＡＢＳインド７５ＰＣＴミグリオール（ＡＢＳ ＩＮＤＩＡ ７５ ＰＣＴ ＭＩＧＬＹＯＬ）、ＡＢＳモロッコ５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＡＢＳ ＭＯＲＯＣＣＯ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、ＡＢＳモロッコ５０ＰＣＴ ＴＥＣ（ＡＢＳ ＭＯＲＯＣＣＯ ５０ ＰＣＴ ＴＥＣ）、アブソリュートフランス（ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＦＲＥＮＣＨ）、アブソリュートインド（ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＮＤＩＡ）、アブソリュートＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ（ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ）、アブソリュートモロッコ（ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＯＲＯＣＣＯ）、コンセントレートＰＧ（ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＥ ＰＧ）、ティンクチュア２０ＰＣＴ（ＴＩＮＣＴＵＲＥ ２０ ＰＣＴ）、アンバーグリス（ＡＭＢＥＲＧＲＩＳ）、アンブレッテアブソリュート（ＡＭＢＲＥＴＴＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、アンブレッテシードオイル（ＡＭＢＲＥＴＴＥ ＳＥＥＤ ＯＩＬ）、アルモイス
オイル７０ＰＣＴツヨン（ＡＲＭＯＩＳＥ ＯＩＬ ７０ ＰＣＴ ＴＨＵＹＯＮＥ）、バジルアブソリュートグランバート（ＢＡＳＩＬ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＧＲＡＮＤ ＶＥＲＴ）、バジルグランバートＡＢＳ ＭＤ（ＢＡＳＩＬ ＧＲＡＮＤ ＶＥＲＴ ＡＢＳ ＭＤ）、バジルオイルグランバート（ＢＡＳＩＬ ＯＩＬ ＧＲＡＮＤ ＶＥＲＴ）、バジルオイルヴェルヴェーナ（ＢＡＳＩＬ ＯＩＬ ＶＥＲＶＥＩＮＡ）、バジルオイルベトナム（ＢＡＳＩＬ ＯＩＬ ＶＩＥＴＮＡＭ）、ベイオイルテルペンレス（ＢＡＹ ＯＩＬ ＴＥＲＰＥＮＥＬＥＳＳ）、ビーズワックスＡＢＳ Ｎ Ｇ（ＢＥＥＳＷＡＸ ＡＢＳ Ｎ Ｇ）、ビーズワックスアブソリュート（ＢＥＥＳＷＡＸ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、ベンゾインレジノイドサイアム（ＢＥＮＺＯＩＮ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＳＩＡＭ）、ベンゾインレジノイドサイアム５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＢＥＮＺＯＩＮ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＳＩＡＭ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、ベンゾインレジノイドサイアム５０ＰＣＴ ＰＧ（ＢＥＮＺＯＩＮ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＳＩＡＭ ５０ ＰＣＴ ＰＧ）、ベンゾインレジノイドサイアム７０．５ＰＣＴ ＴＥＣ（ＢＥＮＺＯＩＮ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＳＩＡＭ ７０．５ ＰＣＴ ＴＥＣ）、ブラックカラントブッドＡＢＳ６５ＰＣＴ ＰＧ（ＢＬＡＣＫＣＵＲＲＡＮＴ ＢＵＤ ＡＢＳ ６５ ＰＣＴ ＰＧ）、ブラックカラントブッドＡＢＳＭＤ３７ＰＣＴ ＴＥＣ（ＢＬＡＣＫＣＵＲＲＡＮＴ ＢＵＤ ＡＢＳ ＭＤ ３７ ＰＣＴ ＴＥＣ）、ブラックカラントブッドＡＢＳミグリオール（ＢＬＡＣＫＣＵＲＲＡＮＴ ＢＵＤ ＡＢＳ ＭＩＧＬＹＯＬ）、ブラックカラントブッドアブソリュートブルゴーニュ（ＢＬＡＣＫＣＵＲＲＡＮＴ ＢＵＤ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＢＵＲＧＵＮＤＹ）、ボアドローズオイル（ＢＯＩＳ ＤＥ ＲＯＳＥ ＯＩＬ）、ブランアブソリュート（ＢＲＡＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、ブランレジノイド（ＢＲＡＮ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、ブルームアブソリュートイタリア（ＢＲＯＯＭ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＴＡＬＹ）、カルダモングアテマラＣＯ２抽出物（ＣＡＲＤＡＭＯＭ ＧＵＡＴＥＭＡＬＡ ＣＯ２ ＥＸＴＲＡＣＴ）、カルダモンオイルグアテマラ（ＣＡＲＤＡＭＯＭ ＯＩＬ ＧＵＡＴＥＭＡＬＡ）、カルダモンオイルインド（ＣＡＲＤＡＭＯＭ ＯＩＬ ＩＮＤＩＡ）、キャロットハート（ＣＡＲＲＯＴ ＨＥＡＲＴ）、カシーアブソリュートエジプト（ＣＡＳＳＩＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＥＧＹＰＴ）、カシーアブソリュートＭＤ５０ＰＣＴ ＩＰＭ（ＣＡＳＳＩＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＩＰＭ）、ケストレウムＡＢＳ９０ＰＣＴ ＴＥＣ（ＣＡＳＴＯＲＥＵＭ ＡＢＳ ９０ ＰＣＴ ＴＥＣ）、ケストレウムＡＢＳＣ５０ＰＣＴミグリオール（ＣＡＳＴＯＲＥＵＭ ＡＢＳ Ｃ ５０ ＰＣＴ ＭＩＧＬＹＯＬ）、ケストレウムアブソリュート（ＣＡＳＴＯＲＥＵＭ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、ケストレウムレジノイド（ＣＡＳＴＯＲＥＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、ケストレウムレジノイド５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＣＡＳＴＯＲＥＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、セドロールセドレン（ＣＥＤＲＯＬ ＣＥＤＲＥＮＥ）、セドラスアトランティカオイルレジスト（ＣＥＤＲＵＳ ＡＴＬＡＮＴＩＣＡ ＯＩＬ ＲＥＤＩＳＴ）、カモミールオイルローマ（ＣＨＡＭＯＭＩＬＥ ＯＩＬ ＲＯＭＡＮ）、カモミールオイルワイルド（ＣＨＡＭＯＭＩＬＥ ＯＩＬ ＷＩＬＤ）、カモミールオイルワイルド低リモネン（ＣＨＡＭＯＭＩＬＥ ＯＩＬ ＷＩＬＤ ＬＯＷ ＬＩＭＯＮＥＮＥ）、桂皮オイルセイラン（ＣＩＮＮＡＭＯＮ ＢＡＲＫ ＯＩＬ ＣＥＹＬＡＮ）、シストアブソリュート（ＣＩＳＴＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、シストアブソリュート無色（ＣＩＳＴＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＣＯＬＯＲＬＥＳＳ）、シトロネラオイルアジア鉄フリー（ＣＩＴＲＯＮＥＬＬＡ ＯＩＬ ＡＳＩＡ ＩＲＯＮ ＦＲＥＥ）、シベットＡＢＳ７５ＰＣＴ ＰＧ（ＣＩＶＥＴ ＡＢＳ ７５ ＰＣＴ ＰＧ）、シベットアブソリュート（ＣＩＶＥＴ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、シベットティンクチュア１０ＰＣＴ（ＣＩＶＥＴ ＴＩＮＣＴＵＲＥ １０ ＰＣＴ）、クラリーセージＡＢＳフランスデコル（ＣＬＡＲＹ ＳＡＧＥ ＡＢＳ ＦＲＥＮＣＨ ＤＥＣＯＬ）、クラリーセージアブソリュートフランス（ＣＬＡＲＹ ＳＡＧＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＦＲＥＮＣＨ）、クラリーセージＣ’ＬＥＳＳ ５０ＰＣＴ ＰＧ（ＣＬＡＲＹ ＳＡＧＥ Ｃ’ＬＥＳＳ ５０ ＰＣＴ ＰＧ）、クラリーセージオイルフランス（ＣＬＡＲＹ ＳＡＧＥ ＯＩＬ ＦＲＥＮＣＨ）、コパイババルサム（ＣＯＰＡＩＢＡ ＢＡＬＳＡＭ）、コパイババルサムオイル（ＣＯＰＡＩＢＡ ＢＡＬＳＡＭ ＯＩＬ）、コリアンダーシードオイル（ＣＯＲＩＡＮＤＥＲ ＳＥＥＤ ＯＩＬ）、サイプレスオイル（ＣＹＰＲＥＳＳ ＯＩＬ）、サイプレスオイルオーガニック（ＣＹＰＲＥＳＳ ＯＩＬ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ダバナオイル（ＤＡＶＡＮＡ ＯＩＬ）、ガルバノール（ＧＡＬＢＡＮＯＬ）、ガルバナムアブソリュート無色（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＣＯＬＯＲＬＥＳＳ）、ガルバナムオイル（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＯＩＬ）、ガルバナムレジノイド（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、ガルバナムレジノイド５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、ガルバナムレジノイドハーコリンＢＨＴ（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＨＥＲＣＯＬＹＮ ＢＨＴ）、ガルバナムレジノイドＴＥＣ ＢＨＴ（ＧＡＬＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＴＥＣ ＢＨＴ）、ゲンチアネアブソリュートＭＤ２０ＰＣＴ ＢＢ（ＧＥＮＴＩＡＮＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ２０ ＰＣＴ ＢＢ）、ゲンチアネコンクリート（ＧＥＮＴＩＡＮＥ ＣＯＮＣＲＥＴＥ）、ゲラニウムＡＢＳエジプトＭＤ（ＧＥＲＡＮＩＵＭ ＡＢＳ ＥＧＹＰＴ ＭＤ）、ゲラニウムアブソリュートエジプト（ＧＥＲＡＮＩＵＭ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＥＧＹＰＴ）、ゲラニウムオイルチャイナ（ＧＥＲＡＮＩＵＭ ＯＩＬ ＣＨＩＮＡ）、ゲラニウムオイルエジプト（ＧＥＲＡＮＩＵＭ ＯＩＬ ＥＧＹＰＴ）、ジンジャーオイル６２４（ＧＩＮＧＥＲ ＯＩＬ ６２４）、ジンジャーオイル精留可溶（ＧＩＮＧＥＲ ＯＩＬ ＲＥＣＴＩＦＩＥＤ ＳＯＬＵＢＬＥ）、グアヤクウッドハート（ＧＵＡＩＡＣＷＯＯＤ ＨＥＡＲＴ）、ヘイＡＢＳ ＭＤ５０ＰＣＴ ＢＢ（ＨＡＹ ＡＢＳ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ）、ヘイアブソリュート（ＨＡＹ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、ヘイアブソリュートＭＤ５０ＰＣＴ ＴＥＣ（ＨＡＹ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＴＥＣ）、ヒーリングウッド（ＨＥＡＬＩＮＧＷＯＯＤ）、ヒソップオイルオーガニック（ＨＹＳＳＯＰ ＯＩＬ ＯＲＧＡＮＩＣ）、イモーテルＡＢＳユーゴＭＤ５０ＰＣＴ ＴＥＣ（ＩＭＭＯＲＴＥＬＬＥ ＡＢＳ ＹＵＧＯ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＴＥＣ）、イモーテルアブソリュートスペイン（ＩＭＭＯＲＴＥＬＬＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＳＰＡＩＮ）、イモーテルアブソリュートユーゴ（ＩＭＭＯＲＴＥＬＬＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＹＵＧＯ）、ジャスミンＡＢＳインドＭＤ（ＪＡＳＭＩＮ ＡＢＳ ＩＮＤＩＡ ＭＤ）、ジャスミンアブソリュートエジプト（ＪＡＳＭＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＥＧＹＰＴ）、ジャスミンアブソリュートインド（ＪＡＳＭＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＮＤＩＡ）、アスミンアブソリュートモロッコ（ＡＳＭＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＯＲＯＣＣＯ）、ジャスミンアブソリュートサンバック（ＪＡＳＭＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＳＡＭＢＡＣ）、ジャンキーユＡＢＳ ＭＤ２０ＰＣＴ ＢＢ（ＪＯＮＱＵＩＬＬＥ ＡＢＳ ＭＤ ２０ ＰＣＴ ＢＢ）、ジャンキーユアブソリュートフランス（ＪＯＮＱＵＩＬＬＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ Ｆｒａｎｃｅ）、ジュニパーベリーオイルＦＬＧ（ＪＵＮＩＰＥＲ ＢＥＲＲＹ ＯＩＬ ＦＬＧ）、ジュニパーベリーオイル精留可溶（ＪＵＮＩＰＥＲ ＢＥＲＲＹ ＯＩＬ ＲＥＣＴＩＦＩＥＤ ＳＯＬＵＢＬＥ）、ラダナムレジノイド５０ＰＣＴ ＴＥＣ（ＬＡＢＤＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ５０ ＰＣＴ ＴＥＣ）、ラダナムレジノイドＢＢ（ＬＡＢＤＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＢＢ）、ラダナムレジノイドＭＤ（ＬＡＢＤＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＭＤ）、ラダナムレジノイドＭＤ５０ＰＣＴ ＢＢ（ＬＡＢＤＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ）、ラバンジンアブソリュートＨ（ＬＡＶＡＮＤＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ Ｈ）、ラバンジンアブソリュートＭＤ（ＬＡＶＡＮＤＩＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ）、ラバンジンオイルアブリアルオーガニック（ＬＡＶＡＮＤＩＮ ＯＩＬ ＡＢＲＩＡＬ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ラバンジンオイルグロッソオーガニック（ＬＡＶＡＮＤＩＮ ＯＩＬ ＧＲＯＳＳＯ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ラバンジンオイルスーパー（ＬＡＶＡＮＤＩＮ ＯＩＬ ＳＵＰＥＲ）、ラベンダーアブソリュートＨ（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ Ｈ）、ラベンダーアブソリュートＭＤ（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ）、ラベンダーオイルクマリンフリー（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＯＩＬ ＣＯＵＭＡＲＩＮ ＦＲＥＥ）、ラベンダーオイルクマリンフリーオーガニック（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＯＩＬ ＣＯＵＭＡＲＩＮ ＦＲＥＥ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ラベンダーオイルマイレッテオーガニック（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＯＩＬ ＭＡＩＬＬＥＴＴＥ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ラベンダーオイルＭＴ（ＬＡＶＥＮＤＥＲ ＯＩＬ ＭＴ）、メースアブソリュートＢＢ（ＭＡＣＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＢＢ）、マグノリアフラワーオイル低メチルオイゲノール（ＭＡＧＮＯＬＩＡ ＦＬＯＷＥＲ ＯＩＬ ＬＯＷ ＭＥＴＨＹＬ ＥＵＧＥＮＯＬ）、マグノリアフラワーオイル（ＭＡＧＮＯＬＩＡ ＦＬＯＷＥＲ ＯＩＬ）、マグノリアフラワーオイルＭＤ（ＭＡＧＮＯＬＩＡ ＦＬＯＷＥＲ ＯＩＬ ＭＤ）、マグノリアリーフオイル（ＭＡＧＮＯＬＩＡ ＬＥＡＦ ＯＩＬ）、マンダリンオイルＭＤ（ＭＡＮＤＡＲＩＮ ＯＩＬ ＭＤ）、マンダリンオイルＭＤＢＨＴ（ＭＡＮＤＡＲＩＮ ＯＩＬ ＭＤ ＢＨＴ）、メイトアブソリュートＢＢ（ＭＡＴＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＢＢ）、モスツリーアブソリュートＭＤ ＴＥＸ ＩＦＲＡ４３（ＭＯＳＳ ＴＲＥＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ＴＥＸ ＩＦＲＡ ４３）、モス−オークＡＢＳ ＭＤ ＴＥＣ ＩＦＲＡ４３（ＭＯＳＳ−ＯＡＫ ＡＢＳ ＭＤ ＴＥＣ ＩＦＲＡ ４３）、モス−オークアブソリュートＩＦＲＡ４３（ＭＯＳＳ−ＯＡＫ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＦＲＡ ４３）、モスツリーアブソリュートＭＤ ＩＰＭ ＩＦＲＡ４３（ＭＯＳＳ−ＴＲＥＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ＩＰＭ ＩＦＲＡ ４３）、ミルラレジノイドＢＢ（ＭＹＲＲＨ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＢＢ）、ミルラレジノイドＭＤ（ＭＹＲＲＨ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＭＤ）、ミルラレジノイドＴＥＣ（ＭＹＲＲＨ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＴＥＣ）、マートルオイル鉄フリー（ＭＹＲＴＬＥ ＯＩＬ ＩＲＯＮ ＦＲＥＥ）、マートルオイルチュニジア精留（ＭＹＲＴＬＥ ＯＩＬ ＴＵＮＩＳＩＡ ＲＥＣＴＩＦＩＥＤ）、ナルシスＡＢＳ ＭＤ ２０ ＰＣＴ ＢＢ（ＮＡＲＣＩＳＳＥ ＡＢＳ ＭＤ ２０ ＰＣＴ ＢＢ）、ナルシスアブソリュートフランス（ＮＡＲＣＩＳＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＦＲＥＮＣＨ）、ネロリオイルチュニジア（ＮＥＲＯＬＩ ＯＩＬ ＴＵＮＩＳＩＡ）、ナツメグオイルテルペンレス（ＮＵＴＭＥＧ ＯＩＬ ＴＥＲＰＥＮＥＬＥＳＳ）、ウイエアブソリュート（ＯＥＩＬＬＥＴ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、オリバナムレジノイド（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、オリバナムレジノイドＢＢ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＢＢ）、オリバナムレジノイドＤＰＧ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＤＰＧ）、オリバナムレジノイドエクストラ５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＥＸＴＲＡ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、オリバナムレジノイドＭＤ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＭＤ）、オリバナムレジノイドＭＤ
５０ＰＣＴ ＤＰＧ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＤＰＧ）、オリバナムレジノイドＴＥＣ（ＯＬＩＢＡＮＵＭ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＴＥＣ）、オポポナックスレジノイドＴＥＣ（ＯＰＯＰＯＮＡＸ ＲＥＳＩＮＯＩＤ ＴＥＣ）、オレンジビガレードオイルＭＤ ＢＨＴ（ＯＲＡＮＧＥ ＢＩＧＡＲＡＤＥ ＯＩＬ ＭＤ ＢＨＴ）、オレンジビガレードオイルＭＤ ＳＣＦＣ（ＯＲＡＮＧＥ ＢＩＧＡＲＡＤＥ ＯＩＬ ＭＤ ＳＣＦＣ）、オレンジフラワーアブソリュートチュニジア（ＯＲＡＮＧＥ ＦＬＯＷＥＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＴＵＮＩＳＩＡ）、オレンジフラワーウォーターアブソリュートチュニジア（ＯＲＡＮＧＥ ＦＬＯＷＥＲ ＷＡＴＥＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＴＵＮＩＳＩＡ）、オレンジリーフアブソリュート（ＯＲＡＮＧＥ ＬＥＡＦ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、オレンジリーフウォーターアブソリュートチュニジア（ＯＲＡＮＧＥ ＬＥＡＦ ＷＡＴＥＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＴＵＮＩＳＩＡ）、ニオイイリスアブソリュートイタリア（ＯＲＲＩＳ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＴＡＬＹ）、ニオイイリスコンクリート１５ＰＣＴイロネ（ＯＲＲＩＳ ＣＯＮＣＲＥＴＥ １５ ＰＣＴ ＩＲＯＮＥ）、ニオイイリスコンクリート８ＰＣＴイロネ（ＯＲＲＩＳ ＣＯＮＣＲＥＴＥ ８ ＰＣＴ ＩＲＯＮＥ）、ニオイイリスナチュラル１５ＰＣＴイロネ４０９５Ｃ（ＯＲＲＩＳ ＮＡＴＵＲＡＬ １５ ＰＣＴ ＩＲＯＮＥ ４０９５Ｃ）、ニオイイリスナチュラル８ＰＣＴイロネ２９４２Ｃ（ＯＲＲＩＳ ＮＡＴＵＲＡＬ ８ ＰＣＴ ＩＲＯＮＥ ２９４２Ｃ）、ニオイイリスレジノイド（ＯＲＲＩＳ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、オスマンサスアブソリュート（ＯＳＭＡＮＴＨＵＳ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、オスマンサスアブソリュートＭＤ５０ＰＣＴ ＢＢ（ＯＳＭＡＮＴＨＵＳ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ）、パチョリハートＮ°３（ＰＡＴＣＨＯＵＬＩ ＨＥＡＲＴ Ｎ°３）、パチョリオイルインドネシア（ＰＡＴＣＨＯＵＬＩ ＯＩＬ ＩＮＤＯＮＥＳＩＡ）、パチョリオイルインドネシア鉄フリー（ＰＡＴＣＨＯＵＬＩ ＯＩＬ ＩＮＤＯＮＥＳＩＡ ＩＲＯＮ ＦＲＥＥ）、パチョリオイルインドネシアＭＤ（ＰＡＴＣＨＯＵＬＩ ＯＩＬ ＩＮＤＯＮＥＳＩＡ ＭＤ）、パチョリオイルレジスト（ＰＡＴＣＨＯＵＬＩ ＯＩＬ ＲＥＤＩＳＴ）、ペニーロイヤルハート（ＰＥＮＮＹＲＯＹＡＬ ＨＥＡＲＴ）、ペパーミントアブソリュートＭＤ（ＰＥＰＰＥＲＭＩＮＴ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ）、プチグレン・ビガラーデオイルチュニジア（ＰＥＴＩＴＧＲＡＩＮ ＢＩＧＡＲＡＤＥ ＯＩＬ ＴＵＮＩＳＩＡ）、プチグレン・シトロ二エオイル（ＰＥＴＩＴＧＲＡＩＮ ＣＩＴＲＯＮＮＩＥＲ ＯＩＬ）、プチグレンオイルパラグアイテルペンレス（ＰＥＴＩＴＧＲＡＩＮ ＯＩＬ ＰＡＲＡＧＵＡＹ ＴＥＲＰＥＮＥＬＥＳＳ）、プチグレンオイルテルペンレスＳＴＡＢ（ＰＥＴＩＴＧＲＡＩＮ ＯＩＬ ＴＥＲＰＥＮＥＬＥＳＳ ＳＴＡＢ）、ピメントベリーオイル（ＰＩＭＥＮＴＯ ＢＥＲＲＹ ＯＩＬ）、ピメントリーフオイル（ＰＩＭＥＮＴＯ ＬＥＡＦ ＯＩＬ）、ロジノールＥＸゲラニウムチャイナ（ＲＨＯＤＩＮＯＬ ＥＸ ＧＥＲＡＮＩＵＭ ＣＨＩＮＡ）、ローズＡＢＳブルガリア低メチルオイゲノール（ＲＯＳＥ ＡＢＳ ＢＵＬＧＡＲＩＡＮ ＬＯＷ ＭＥＴＨＹＬ ＥＵＧＥＮＯＬ）、ローズＡＢＳモロッコ低メチルオイゲノール（ＲＯＳＥ ＡＢＳ ＭＯＲＯＣＣＯ ＬＯＷ ＭＥＴＨＹＬ ＥＵＧＥＮＯＬ）、ローズＡＢＳトルコ低メチルオイゲノール（ＲＯＳＥ ＡＢＳ ＴＵＲＫＩＳＨ ＬＯＷ ＭＥＴＨＹＬ ＥＵＧＥＮＯＬ）、ローズアブソリュート（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、ローズアブソリュートブルガリア（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＢＵＬＧＡＲＩＡＮ）、ローズアブソリュートダーマシーナ（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＤＡＭＡＳＣＥＮＡ）、ローズアブソリュートＭＤ（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ）、ローズアブソリュートモロッコ（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＯＲＯＣＣＯ）、ローズアブソリュートトルコ（ＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＴＵＲＫＩＳＨ）、ローズオイルブルガリア（ＲＯＳＥ ＯＩＬ ＢＵＬＧＡＲＩＡＮ）、ローズオイルダーマシーナ低メチルオイゲノール（ＲＯＳＥ ＯＩＬ ＤＡＭＡＳＣＥＮＡ ＬＯＷ ＭＥＴＨＹＬ ＥＵＧＥＮＯＬ）、ローズオイルトルコ（ＲＯＳＥ ＯＩＬ ＴＵＲＫＩＳＨ）、ローズマリーオイルカンファーオーガニック（ＲＯＳＥＭＡＲＹ ＯＩＬ ＣＡＭＰＨＯＲ ＯＲＧＡＮＩＣ）、ローズマリーオイルチュニジア（ＲＯＳＥＭＡＲＹ ＯＩＬ ＴＵＮＩＳＩＡ）、サンダルウッドオイルインド（ＳＡＮＤＡＬＷＯＯＤ ＯＩＬ ＩＮＤＩＡ）、サンダルウッドオイルインド精留（ＳＡＮＤＡＬＷＯＯＤ ＯＩＬ ＩＮＤＩＡ ＲＥＣＴＩＦＩＥＤ）、サンタロール（ＳＡＮＴＡＬＯＬ）、コショウボクオイル（ＳＣＨＩＮＵＳ ＭＯＬＬＥ ＯＩＬ）、セントジョンブレッドティンクチュア１０ＰＣＴ（ＳＴ ＪＯＨＮ ＢＲＥＡＤ ＴＩＮＣＴＵＲＥ １０ ＰＣＴ）、スタイラックスレジノイド（ＳＴＹＲＡＸ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、スタイラックスレジノイド（ＳＴＹＲＡＸ ＲＥＳＩＮＯＩＤ）、タジェットオイル（ＴＡＧＥＴＥ ＯＩＬ）、ティーツリーハート（ＴＥＡ ＴＲＥＥ ＨＥＡＲＴ）、トンカ豆ＡＢＳ５０ＰＣＴソルベンツ（ＴＯＮＫＡ ＢＥＡＮ ＡＢＳ ５０ ＰＣＴ ＳＯＬＶＥＮＴＳ）、トンカ豆アブソリュート（ＴＯＮＫＡ ＢＥＡＮ ＡＢＳＯＬＵＴＥ）、チューベローズアブソリュートインド（ＴＵＢＥＲＯＳＥ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＩＮＤＩＡ）、ベチバーハートエクストラ（ＶＥＴＩＶＥＲ ＨＥＡＲＴ ＥＸＴＲＡ）、ベチバーオイルハイチ（ＶＥＴＩＶＥＲ ＯＩＬ ＨＡＩＴＩ）、ベチバーオイルハイチＭＤ（ＶＥＴＩＶＥＲ ＯＩＬ ＨＡＩＴＩ ＭＤ）、ベチバーオイルジャワ（ＶＥＴＩＶＥＲ ＯＩＬ ＪＡＶＡ）、ベチバーオイルジャワＭＤ（ＶＥＴＩＶＥＲ ＯＩＬ ＪＡＶＡ ＭＤ）、スミレリーフアブソリュートエジプト（ＶＩＯＬＥＴ ＬＥＡＦ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＥＧＹＰＴ）、スミレリーフアブソリュートエジプトＤＥＣＯＬ（ＶＩＯＬＥＴ ＬＥＡＦ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＥＧＹＰＴ ＤＥＣＯＬ）、スミレリーフアブソリュートフランス（ＶＩＯＬＥＴ ＬＥＡＦ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＦＲＥＮＣＨ）、スミレリーフアブソリュートＭＤ５０ＰＣＴ ＢＢ（ＶＩＯＬＥＴ ＬＥＡＦ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＭＤ ５０ ＰＣＴ ＢＢ）、ワームウッドオイルテルペンレス（ＷＯＲＭＷＯＯＤ ＯＩＬ ＴＥＲＰＥＮＥＬＥＳＳ）、イランエクストラオイル（ＹＬＡＮＧ ＥＸＴＲＡ ＯＩＬ）、イランＩＩＩオイル（ＹＬＡＮＧ ＩＩＩ ＯＩＬ）およびこれらの組み合わせ。
着色剤は染料染色学会によりカラーインデックスインターナショナルにおいて列挙されるものの中のものとすることができる。着色剤は染料および顔料を含み、布地、塗料、インクおよびインクジェット用インクを着色するために一般に使用されるものを含む。使用することができるいくつかの着色剤としては、下記が挙げられる：カロテノイド、アリーリドイエロー、ジアリーリドイエロー、β−ナフトール、ナフトール、ベンズイミダゾロン、ジサゾ縮合顔料、ピラゾロン、ニッケルアゾイエロー、フタロシアニン、キナクリドン、ペリレンおよびペリノン、イソインドリノンおよびイソインドリン顔料、トリアリールカルボニウム顔料、ジケトピロロ−ピロール顔料、チオインジゴイド。カロテノイド（Ｃａｒｔｅｎｏｉｄ）としては、例えば、下記が挙げられる：αカロテン、βカロテン、γカロテン、リコピン、ルテインおよびアスタキサンチンアナトー抽出物、脱水ビート（ビート粉末）、カンタキサンチン、カラメル、β−アポ−８’−カロテナール、コチニール抽出物、カルミン、銅クロロフィリンナトリウム、部分的に焼いた脱脂調理綿実粉、グルコン酸第一鉄、乳酸第１鉄、ブドウ色素抽出物、ブドウ果皮抽出物（エノシアニナ）、ニンジンオイル、パプリカ、パプリカオレオレジン、雲母系真珠光沢顔料、リボフラビン、サフラン、二酸化チタン、トマトリコピン抽出物；トマトリコピン濃縮物、ウコン、ウコンオレオレジン、ＦＤ＆ＣブルーＮｏ．１、ＦＤ＆ＣブルーＮｏ．２、ＦＤ＆ＣグリーンＮｏ．３、オレンジＢ、シトラスレッドＮｏ．２、ＦＤ＆ＣレッドＮｏ．３、ＦＤ＆ＣレッドＮｏ．４０、ＦＤ＆ＣイエローＮｏ．５、ＦＤ＆ＣイエローＮｏ．６、アルミナ（乾燥水酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、銅クロロフィリンカリウムナトリウム（クロロフィリン−銅錯体）、ジヒドロキシアセトン、オキシ塩化ビスマス、フェロシアン化第二鉄アンモニウム、フェロシアン化第二鉄、水酸化クロムグリーン、酸化クロムグリーン、グアニン、パイロフィライト、タルク、アルミニウム粉末、ブロンズ粉末、銅粉末、酸化亜鉛、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．４、Ｄ＆ＣグリーンＮｏ．５、Ｄ＆ＣグリーンＮｏ．６、Ｄ＆ＣグリーンＮｏ．８、Ｄ＆ＣオレンジＮｏ．４、Ｄ＆ＣオレンジＮｏ．５、Ｄ＆ＣオレンジＮｏ．１０、Ｄ＆ＣオレンジＮｏ．１１、ＦＤ＆ＣレッドＮｏ．４、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．６、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．７、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．１７、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．２１、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．２２、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．２７、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．２８、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３０、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３１、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３３、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３４、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３６、Ｄ＆ＣレッドＮｏ．３９、Ｄ＆ＣバイオレットＮｏ．２、Ｄ＆ＣイエローＮｏ．７、Ｅｘｔ．Ｄ＆ＣイエローＮｏ．７、Ｄ＆ＣイエローＮｏ．８、Ｄ＆ＣイエローＮｏ．１０、Ｄ＆ＣイエローＮｏ．１１、Ｄ＆ＣブラックＮｏ．２、Ｄ＆ＣブラックＮｏ．３（３）、Ｄ＆ＣブラウンＮｏ．１、Ｅｘｔ．Ｄ＆Ｃ、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、クエン酸鉄アンモニウム、ピロガロール、ログウッド抽出物、１，４−ビス［（２−ヒドロキシ−エチル）アミノ］−９，１０−アントラセンジオンビス（２−プロペン酸）エステルコポリマ、１，４−ビス［（２−メチルフェニル）アミノ］−９，１０−アントラセンジオン、１，４−ビス［４−（２−メタクリルオキシエチル）フェニルアミノ］アントラキノンコポリマ、カルバゾールバイオレット、クロロフィリン−銅錯体、クロム−コバルト−アルミニウム酸化物、Ｃ．Ｉ．バットオレンジ１，２−［［２，５−ジエトキシ−４−［（４−メチルフェニル）チオール］フェニル］アゾ］−１，３，５−ベンゼントリオール、１６，２３−ジヒドロジナフト［２，３−ａ：２’，３’−ｉ］ナフト［２’，３’：６，７］インドロ［２，３−ｃ］カルバゾール−５，１０，１５，１７，２２，２４−ヘキソン、Ｎ，Ｎ’−（９，１０−ジヒドロ−９，１０−ジオキソ−１，５−アントラセンジイル）ビスベンズアミド、７，１６−ジクロロ−６，１５−ジヒドロ−５，９，１４，１８−アントラジンテトラオン、１６，１７−ジメトキシジナフト（ｌ，２，３−ｃｄ：３’，２’，１’−１ｍ）ペリレン−５，１０−ジオン、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）−染料コポリマ（３）、リアクティブブラック５、リアクティブブルー２１、リアクティブオレンジ７８、リアクティブイエロー１５、リアクティブブルーＮｏ．１９、リアクティブブルーＮｏ．４、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１１、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー８６、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１６３、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０、４−［（２，４−ジメチルフェニル）アゾ］−２，４−ジヒドロ−５−メチル−２−フェニル−３Ｈ−ピラゾール−３−オン（ソルベントイエロー１８）、６−エトキシ−２−（６−エトキシ−３−オキソベンゾ［ｂ］チエン−２（３Ｈ）−イリデン）ベンゾ［ｂ］チオフェン−３（２Ｈ）−オン、フタロシアニングリーン、ビニルアルコール／メタクリル酸メチル−染料反応生成物、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック５、Ｃ．Ｉ．リアクティブオレンジ７８、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー２１、ジソジウム１−アミノ−４−［［４−［（２−ブロモ−１−オキソアリル）アミノ］−２−スルホナトフェニル］アミノ］−９、１０−ジヒドロ−９、１０−ジオキソアントラセン−２−スルホネート（リアクティブブルー６９）、Ｄ＆ＣブルーＮｏ．９、［フタロシアニナト（２−）］銅およびこれらの混合物。
本明細書における実施例以外、あるいは他に明確に特定されない限り、明細書の下記部分および添付の特許請求の範囲における、数値範囲、量、値およびパーセンテージのすべて、例えば、材料の量、要素含量、反応時間および温度、量の比、などに対するものは、「約」という用語が値、量または範囲と共に明確に出現していなくても、「約」という用語が前置きされているかのように読むことができる。したがって、反対のことが示されない限り、下記明細書および添付の特許請求の範囲において明記される数値パラメータは、近似値であり、これは、本発明により得られることが求められる所望の特性によって変動し得る。最低限でも、特許請求の範囲の等価物の教義の適用を制限しようとするものではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁の数を考慮して、および普通の四捨五入技術を適用することにより解釈されるべきである。
発明の広い範囲を説明する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、具体例で明記される数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、任意の数値は、その基本的な個々の試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる誤差を、本質的に含む。さらに、数値範囲が本明細書で明記される場合、これらの範囲は列挙された範囲終点を含む（例えば、終点が使用され得る）。重量パーセンテージが本明細書で使用される場合、報告された数値は総重量に対するものである。
また、本明細書で列挙された任意の数値範囲は、その中に包含される全てのサブ範囲を含むことが意図されることが理解されるべきである。例えば、「１〜１０」の範囲は、列挙された１の最小値および列挙された１０の最大値の間（これらを含む）の、すなわち、１以上の最小値および１０以下の最大値を有する、全てのサブ範囲を含むことが意図される。「１つ（ｏｎｅ、ａ、ａｎ）」という用語は、本明細書では、別記されない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を含むことが意図される。
参照により本明細書に組み込まれると言われた、任意の特許、刊行物、または他の開示材料は、全体として、または一部、組み込まれた材料が既存の定義、声明、またはこの開示で明記された他の開示材料と矛盾しない程度までのみ、本明細書に組み込まれる。そのようなものとして、必要な程度まで、本明細書で明確に明記された開示は参照により本明細書に組み込まれる任意の矛盾する材料に優先する。参照により本明細書に組み込まれると言われたが、既存の定義、声明、または本明細書で明記された他の開示材料と矛盾する、任意の材料、またはその一部は、組み込まれた材料と既存の開示材料の間で矛盾が生じない程度まで組み込まれるにすぎない。
この発明について、その好ましい実施形態を参照して特定的に図示し、記載してきたが、当業者であれば、形態および細部における様々な変更が、その中で、添付の特許請求の範囲により含まれる発明の範囲から逸脱せずに可能であることが理解されるであろう。

Claims (42)

  1. バイオマス材料が振動コンベヤー上で運搬される間に、前記バイオマス材料を電離放射線に曝露すること
    を含む方法。
  2. 前記バイオマス材料は前記コンベヤー上で前記電離放射線に曝露される時に、実質的に均一な厚さの床を規定する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記バイオマス材料を前記振動コンベヤー上で運搬する前に前記バイオマス材料を分配させ、前記バイオマスを前記電離放射線に曝露することをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記バイオマス材料の分配はフィーダー運搬システムを利用する、請求項３に記載の方法。
  5. 前記フィーダー運搬システムは第２の振動運搬システムを含む、請求項４に記載の方法。
  6. ７５％以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  7. ８０％以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  8. ８５％以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  9. ９０％以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  10. ９５％以上のバイオマス材料は平均床厚のレベルにあるように分配される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記バイオマスを前記電離放射線に曝露する前に前記バイオマスを粉砕することをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 粉砕は、せん断、細断、破砕、ハンマーミリングおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１１に記載の方法。
  13. 粉砕は、粒子を有するバイオマス材料を生成し、８０％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有する、請求項１１または１２に記載の方法。
  14. ９０％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有する、請求項１３に記載の方法。
  15. ９５％超の粒子は約０．２５インチ未満である少なくとも１つの寸法を有する、請求項１３に記載の方法。
  16. ５％以下の粒子は、その最大寸法が０．０３インチ未満である、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
  17. 前記電離放射線源は、電子ビーム、イオンビーム、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの間の波長を有する紫外光、γ放射線、Ｘ線放射線およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
  18. 前記電離放射線源は電子ビームである、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
  19. 前記バイオマスは、１０〜２００Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記バイオマスは、１０〜２５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される、請求項１８に記載の方法。
  21. 前記バイオマスは、１０〜７５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される、請求項１８に記載の方法。
  22. 前記バイオマスは、１５〜５０Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される、請求項１８に記載の方法。
  23. 前記バイオマスは、２０〜３５Ｍｒａｄの放射線を用いて照射される、請求項１８に記載の方法。
  24. 前記電子ビームのエネルギーは０．３〜２ＭｅＶの間である、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の方法。
  25. 前記電子ビームは、前記コンベヤー上方に配置され、電子ビームを前記振動コンベヤー上の前記バイオマスに向かわせるように構成された走査ホーンが取り付けられた電子加速器により供給される、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の方法。
  26. 前記バイオマス材料は実質的に均一なレベルの電離放射線を受ける、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法。
  27. 前記バイオマス材料はセルロースまたはリグノセルロース材料を含む、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の方法。
  28. 前記セルロースまたはリグノセルロース材料は木材、紙、紙製品、綿、草、穀物残渣、バガス、ジュート、麻、亜麻、竹、サイザル麻、アバカ、トウモロコシ穂軸、コーン・ストーバー、ココナツの毛、藻類、海藻、わら、麦わらおよびそれらの混合物からなる群より選択されるリグノセルロース材料を含む、請求項２７に記載の方法。
  29. 前記コンベヤーの少なくとも一部は筐体を含む、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の方法。
  30. 前記バイオマス材料の電離放射線への曝露は前記バイオマス材料の不応性を低減させる、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法。
  31. 前記振動コンベヤーは前記バイオマス材料を３〜１００ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する、請求項１〜３０のいずれか１項に記載の方法。
  32. 前記振動コンベヤーは前記バイオマス材料を９〜５０ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する、請求項３１に記載の方法。
  33. 前記振動コンベヤーは前記バイオマス材料を１２〜２５ｆｔ／ｍｉｎの平均速度で運搬する、請求項３１に記載の方法。
  34. 前記バイオマス材料は、照射器を用いて少なくとも５０ｋＷの出力で照射される、請求項１〜３３のいずれか１項に記載の方法。
  35. 前記バイオマス材料は、約１０００〜約８０００ｌｂ／ｈｒの速度で運搬される、請求項１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
  36. 前記バイオマスは電離放射線に２回以上曝露される、請求項１〜３５のいずれか１項に記載の方法。
  37. 被処理バイオマス材料を生成させるための装置であって、
    電離放射線源と
    バイオマス材料を前記電離放射線源のそばを通り過ぎるように運搬することができる振動運搬システムと
    を含む、装置。
  38. 前記バイオマス材料が前記放射線源に最も近くなった時に、前記バイオマス材料を取り囲む筐体をさらに含む、請求項３７に記載の装置。
  39. 前記筐体は、前記筐体の壁に一体化された窓箔を含み、前記窓箔は前記放射線源の真下に配置され、前記窓箔を通って前記バイオマス材料への電子の移動を可能にする、請求項３８に記載の装置。
  40. 前記振動運搬システムの上流のフィーダー運搬システムをさらに含み、前記フィーダー運搬システムは、前記バイオマス材料を散布し、実質的に均一な深さのバイオマス材料の床を形成するように構成され、前記フィーダー運搬システムは、前記バイオマス材料を前記振動運搬システムに、放射線場の上流で供給する、請求項３７〜３９のいずれか１項に記載の装置。
  41. 前記フィーダー運搬システムは振動運搬システムである、請求項４０に記載の装置。
  42. 前記コンベヤーシステムは、鋼を含む構造材料を含む、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の装置。
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