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 バイオマスとは?

 バイオマスはバイオ「bio(生物)」とマス「mass(量)」を加えた造語で、「生物量」「生物の現存量」、「生物の総量」などと訳されています。つまり、生物に共通の「太陽エネルギーを貯えた生物体」を意味する用語とされています。

 バイオマスエネルギー(Biomass Energy)とは、そのバイオを「energy(燃料)」にするという意味で、簡単に言えば、樹木や草などの生物体を作っている有機物をエネルギー源として利用するのが、バイオマスエネルギーです。バイオマスエネルギーは、世界中で主流な化石燃料に比べて、総量として地球温暖化に大きな影響を与える二酸化炭素(CO2)を吸収するエネルギーと言えます。また、埋蔵されている地下資源の石油のような化石燃料ではなく、植物燃料というイメージで「バイオマス・エネルギー」といわれるときは、「太陽のエネルギー(光合成等)によって、成長する動物や植物などのうち、化学変化などによって、エネルギーに変換できる有機性資源」再生可能、持続可能な燃料のことを指します。再生可能エネルギーのなかで、ただ一つ炭素を含んでいます。木を伐採し燃やしてエネルギーとして使っても、その分だけまた植林すれば大気中の二酸化炭素のバランスを壊すことはありません。このことから、木質バイオマスを化石燃料の代わりに使って、化石燃料を減らすことで温暖化対策につながるとされ、注目を浴びています。このことをカーボン・ニュートラルとも言います。再生可能、持続可能な燃料のバイオマスエネルギーには様々なものがあります。代表的な例としては、人間や家畜など糞尿、食物残さ(食べ残しなど)、木材など、分類すると廃棄物系、未利用系など多様にありますが、私たちは、特に「燃料作物」としての農業によるバイオマスディーゼル燃料(BDF)とバイオマスエタノール(ガソリン)をとりあげます。
 私たち「バイオマスエネルギー市民研究会」では、初期段階でバイオマスを使ったディーゼルエンジン用の燃料を研究し、その実用化に挑戦しています。続いて、日本では広く使われているガソリンエンジン用のバイオエタノール燃料の研究と開発を研究し、その実用化にトライしたいと考えています。これらの研究には、それぞれの課題があり、技術的な問題に限らず、社会・経済・政治的な課題の克服も不可欠となるでしょう。研究会はそうした学際的・多分野的な諸問題を専門的に研究すると共に、学者・研究者の団体ではなく、実践的な市民活動や環境ビジネスとして実用化までいくところに目標を置いています。その意味でも研究者や学者と協働した、環境問題を中心とした市民活動家、運動家や、環境事業やグリーン雇用などを考える企業家、社会起業家などとのフォーラムを作りたいと考えています。

BDFとは?  

 バイオマスエネルギーの中で一番先に実用化されているのが、バイオマス・ディーゼル燃料です。それは英語の頭文字からBDF (Biomass Diesel Fuel)またはVDF(Vegetable Diesel Fuel)と呼ばれ、菜種油・ひまわり油・大豆油・コーン油などの植物由来の油や、各種廃食用油(てんぷら油など)から作られる軽油代替燃料(ディーゼルエンジン用燃料)の総称です。最近ではBDFと略されることが多いのですが、商標登録としては染谷商店が行なっているとのことです。

 今問題になっている地球温暖化の二酸化炭素(CO2)削減には直接的な効果はなく、ただ燃焼によってCO2を排出しても、大気中のCO2総量が増えないカーボンニュートラルと言われています。つまり、バイオディーゼルは、従来の軽油に混ぜてディーゼルエンジン用燃料として使用できるため、そのカーボンニュートラル効果として間接的なCO2削減の手段として注目されている訳です。また、従来の軽油と比較して、硫黄酸化物(SOx)がほとんど出ないという利点もあります。
 

BDFのメリット  

 バイオディーゼル燃料(BDF)のメリットは、カーボンニュートラル(化石化燃料でない植物性でCO2削減効果)で地球温暖化防止の効果だけでなく、以下のメリットがあげられます。

@多くの疾病原因といわれている、黒煙の発生を、軽油の1/3〜1/10に削減できます。
A小児ぜん息、アトピーなどの原因といわれるSOx硫黄酸化物を、ほとんど含みません。
B環境・安全の法的クリア、走行性能は軽油と同等。100%使用で軽油取引税課税対象外。
Cディーゼルエンジンの車両であれば、特別な改造はしなくても利用できます。
  また、BDFは、バイオディーゼル100%でも、または軽油と混合して使用することもできます。
 

 バイオディーゼルは、先に示したように、生物由来の油のほかに、てんぷら油などの廃食用油から作ることができます。つまり、ゴミとして捨てられる従来の不用品のリサイクルによって二重のメリットが生じる可能性があるのです。廃食油回収事業者団体の全国組織である、全国油脂事業協同組合連合会の推計によると、国内の廃食油の発生量は40万t/年です。このうち飲食店や食品工場から発生する事業系廃食油26万t/年については回収され、飼料や石鹸原料として有効利用されていますが、一般家庭から発生すると考えられる残りの14万t/年については、仮にその全量が回収されてバイオディーゼルに転換されるとすると、約16万キロリットル/年(原油換算量15 万キロリットル/年)となります。しかし、現状では、京都市をはじめとする各地域での取り組みにもかかわらず、回収・利用されている量は、原油換算で0.5万キロリットル/年程度である、と言われています。
 家庭のてんぷら油のほとんどが燃えるゴミとして処分されているのが現状です。すると、家庭では凝固剤などの直接出費の他に、ごみ焼却施設が高温度で焼却する必要性があるため耐用年数に影響するという意味で税金を通して二重に負担しているとも考えられます。また、一部にはそのまま下水に流されている可能性もあります。(環境白書)例えば、約500ccの廃食油をそのまま下水に流すと元の水質に戻すの に、浴槽約330杯分の水が必要とされます。
 現状はわずか1%のリサイクル率ということは、まだまだ「家庭が油田」の可能性があるということなのです。実際には年間240万トンの食用油が消費されているので、家庭用廃食油はもっと多く、100万トン以上という推測値もあります。現在、BDF化されているのは年間1万トン以下ですから、BDF市場はこれからだとも言えます。

 つまり、廃食油の分別回収、リサイクル事業が本格化すると二重のメリットが考えられる訳です。

BDFの製造  

 バイオディーゼルは、原料となる油脂をメタノールと反応させ、グリセリンを取りのぞいて粘性や引火点を低くした脂肪酸メチルエステル(FAME:Fatty Acid Methyl Ester)などの形に精製したものがバイオディーゼルとして使用されています。日本では、自動車用燃料として販売することが認められる軽油中のFAME含有量は、「揮発油等の品質の確保等に関する法律」によって5.0質量%以下と規定されています。製造方法にはこの研究会のサイトでも適宜に報告していく予定です。

 国では軽油と混合しないニート(バイオディーゼル100%)の利用によって問題が生じた例が過去に報告されているため、ニートの規格化や対応車の開発が進められています。環境省は助成対象の申請などにあったって以下の項目を基準としています。
<バイオディーゼル燃料の性状>
@エステル含有量が質量分率96.5%以上であること。
A全グリセリンが質量分率0.25%以下であること。
全グリセリン量=WG+0.255WMG+0.146WDG+0.103WTG
WG、WMG、WDG及びWTGはそれぞれ燃料中の遊離グリセリン、モノグリセライド、
ジグリセライド及びトリグリセライドの含有量(質量分率%)である。
ただし、モノグリセライドは0.8%、ジグリセライドは0.2%、トリグリセラ
イドは0.2%、遊離グリセリンは0.02%を超えないものとする。
Bメタノールが質量分率0.2%以下であること。
C金属(Na+K)が5mg/kg以下であること。
D酸価が0.5mgKOH/g以下であること。
Eヨウ素価が120g-I2/100g以下であること。
F密度(15℃)が0.86〜0.90g/mLであること。
G動粘度(40℃)が3.5〜5.0mm2/sであること。
H流動点が-7.5℃以下であること。
I目詰まり点が-5℃以下であること。
J10%残留炭素が0.30%以下であること。
Kセタン価が51以上であること。
L水分が500mg/kg以下であること。
M引火点が100℃以上であること。
N硫黄分が10ppm以下であること。
 

BDFの課題  

 バイオディーゼルは、回収と製造、そして使用という3つのステージが整備されることで最大のメリットが生まれると共に、地球に優しい環境ビジネスとして普及されると考えられます。どのパートが欠けてもそれぞれが苦労することになるため、各分野のクロスオーバーされたコラボレーション(協働)が不可欠となります。

 ですから、研究会では、各地域のエコタウン構想とリンクして、行政との話し合い、トラック業界や運送会社への提案、地元有志や社会起業、NPOなどとの連携で回収、運用の目処をつけながらプラント設立をスケジューリングする手法を研究しています。同時に、地域間でのネットワークによる「BDFスタンド」(エコサービスステーション)やグリーンツーリズムによる地域間交流、地産地消などの付加価値をもったBDF事業の取り組みを研究しています。

第1次目標  廃食油リサイクルによるBDFの開発と普及プロジェクト

 現在、具体的に戸田市、白岡町、宮城県仙台市などにおいて、上記のコンセプトによる事業化を計画しています。

 戸田市では環境省の「エコ燃料利用促進補助事業」に申請、主幹に有限会社セルフを、協力に戸田市BDF研究会、エコライフDAYとだ実行委員会など市民団体と市の環境クリーン室などがコンソーシアムを形成して事業化できるか模索しています。

 仙台市では、有志が合資会社を設立してBDF事業化を創業・起業支援できるか行政と交渉中。

 埼玉県白岡町では、団地のリサイクル回収事業を、地元の運送会社が使用することで事業化できるか、それを県の支援事業に発展できるか模索中です。

 これら具体的な事業化が成功するかどうか、このサイトでも逐次公表していきたいと考えています。

 その他、プロジェクトにエントリー希望の地域の方は、ぜひ、研究会にお問合せ下さい。

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