11月28日 【なぜ、今バイオマスなのか(6)バイオ燃料】 木質バイオマスと木材チップ乾燥機



地球温暖化、化石燃料の枯渇からどうしても新エネルギー、再生可能エネルギーの
利活用を急がねばならない。
だが、エネルギー使用の現状からは化石燃料に頼らざるを得ない。
原子力はCO2排出は少ないのだが放射性の危険がある核を取り扱う以上ウラン濃縮、
そして使用後の廃棄物処理に問題、特に安全性に課題が残る。
又、国内で核燃料サイクルのためのMOX燃料を作り出すことに成功していない。
石炭火力はガス化、排熱利用等で30%は効率アップが現実化しその上、木材燃料を
石炭を混焼する発電所が増加している。CO2削減効果は上がるだろう。
だが、化石燃料を使用する以上CO2削減課題の根本的解決ではない。







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新エネルギーの中で3大エネルギーの二つ太陽光、風力によるエネルギーは
どうしても天候に左右され稼働率がもうひとつのバイオマスエネルギーと
比較すると落ちる。
太陽光発電補助は今回の事業仕分けで見直しとなったが今後の行方は
どうなるかは不明だ。
又、風力は周辺への低周波数による健康被害の課題が残る。

これからはバイオマスについておさらいしながら探求していきたい。


バイオマスとは


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バイオマスの種類としては大きく3つの種類に分けられる。


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カーボンニュートラルとは直訳すればカーボンは炭素、ニュートラルは中立なので
「環境中の炭素循環量に対して中立」となる。
石油などの化石燃料を燃焼させると、大気中のCO2が増加する。
しかし、バイオマス由来の炭素は、もともと大気中のCO2を植物が光合成により
固定したものなので、燃料などによりCO2が発生しても、大気中CO2の実質的な
増加ではないというこだ。


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バイオマスと光合成の関係を化学式であらわす場合例として燃焼の場合を記す。
1)光合成とバイオマス
大気中のCO2+地中H20⇒光合成(植物)⇒大気CO2+バイオマスCH20
2)燃料とバイオマス
大気CO2+バイオマスCH20⇒燃焼⇒大気中のCO2+地中H20(雨)


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カーボンニュートラル定義の固定された炭素Cの循環の様子の図が下記の通り。


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バイオ燃料とは

ではバイオマスの利活用で最も注目されているバイオ燃料とは一体なんか。
バイオ燃料とはその名の通りバイオマスを原材料として作られる燃料のことだ。
それは化石由来の資源であるガソリンや軽油を代替することで、地球温暖化に
繋がる温室効果ガス二酸化炭素の発生抑制そして化石燃料枯渇問題の
解決に対し当然ながら期待されている。


バイオ燃料の種類

バイオ燃料は固体燃料、液体燃料そして気体燃料の3つに分類できる。
よく見聞きするのに液体燃料がありそれは 1)バイオエタノール(ガソリン代替)、
と 2)バイオディーゼル燃料(軽油代替)の2種類だ。

1)バイオエタノール
バイオエタノールの製造方法は基本的にお酒と同じだ。
さとうきびなどの糖質や米、さつまいも等のでんぷん質作物を原料に、これらを
糖化・発酵させ、濃度99.5%以上の無水エタノールまで蒸留して作られる。
また、稲わらや廃材などのセルロース系の原料から、エタノールを製造することも
術的には可能となっている。だが、セルロース系原料からの糖化はでんぷん質原料
よりも技術的には難しく、硫酸による加水分解を利用した手法が主流だ。
現状は実用化のための低コスト化に向けた技術開発がまだまだ必要な段階だ。


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2)バイオディーゼル燃料
バイオディーゼル燃料の代表的な製造方法として、廃食用油を原料として粘性や
引火点を低くするためにエステル化(アルカリ触媒とメタノールを混合)させて作る
「アルカリ触媒法」がある。この方法が工業プロセスの完成度、品質の確保そして
安価にできることからて主流となっている。
他にも「酸触媒法」「酸素法」「超臨界法」「超音波法」などがある。
又、菜種油、ひまわり油等の油糧作物からの直接製造は、コスト面での実現化が難しく
国内では殆ど行われてはいないらしい。


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その他にも様々な燃料はある。
バイオガス、セルロール由来燃料、木質燃料、畜ふん燃料、汚泥燃料、パルプ黒液燃料
等がある。
弊社では乾燥機を製作しておりそれに伴い木質そして汚泥燃料に注目している。


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バイオエタノールの問題

バイオエタノールの原料となるサトウキビあるいはトウモロコシは本来食料の
はずだ。世界規模でこの両者原料での燃料を使用するとなると当然食料飢餓の
問題が起こる。
又、生産コストが高く1リットルの燃料を作るのに倍の2リットルの燃料が必要だと
一時期言われていた。
食料飢餓と燃料エネルギー収支の問題は今後の大きな課題だと言える。

他に、国際政治的な観点からのコラムがあります。
ご興味がある方はクリックの上お読みください。
「8億台の車を走らせて8億人を飢えさせる バイオエタノール燃料という名の怪物」



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注目する木質バイオマス

新エネルギーの中のバイオマスでも最も注目したいのが木質である。
木材を原料として使用する場合食料問題は全くない上、間伐材、林地残材を使用
するだけで森林保全、森林保護になる。これは林業活性化にもつながる
又、木質の燃焼効率は非常によく燃料製作時の必要燃料がエタノールと比較しても
少なくて済む。
今後注目している木質バイオマスについて探求していくつもりだ。


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今シリーズ次回へ続く。


参照及び出典サイト
「九州におけるバイオ燃料製造の現状」
バイオマス燃料製造技術の開発と利活用の推進


木材チップ乾燥機のページ

木材チップ乾燥機のカタログ



それでは又です。


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2009.11.28 by 博多の森と山ちゃん



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by moritoyamachan | 2009-11-28 16:33 | 乾燥機
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