■一緒に学ぼうバイオマス講座 〜バイオマス初心者による勉強の記録〜

 

バイオマスを学んで(最終回)
3月24日
 

バイオマスを学んで半年。 最初は バイオマスって何?から始まり ハテナマークでいっぱいだった私の
頭の中が、一つ一つ学んでいくうちにいろんな事を発見し、悩み、理解できるようになりました。
勉強する中で バイオマスが今の地球環境問題(温暖化など)の解決に必要なものである事は皆さんも分かって
頂けたと思いますが、やっぱり すぐにバイオマスが活かせるの?といえばすぐには難しいんですよね・・・。
「バイオマスの特徴」講座で学んだように バイオマスを活用するには コスト面やさまざまな課題を克服
しなきゃいけないんです。 でも、課題をクリアできたら、地球温暖化など環境問題となっている事が少しでも
解決できるし、今まで廃棄してた無駄な資源も 社会に有効に活用できるようになるのです!
 じゃあそれまでに今、私達にできることは何だろう?
・・・考えてみると、買い物にはエコバック とか廃棄物となるもの(生ゴミ・食料加工残さなど)を作らない。
という事を意識して、少しでも化石燃料排出を防止することかな。
なんだ 今はこのくらいしかできないの?と思うかもしれませんが、これくらいではなくこの小さい事を一人一人が
意識して、地球に住んでいる全ての人が徹底できれば無駄な資源を作って二酸化炭素を増やす事もなくなる⇒地球温暖化防止
に繋がると思います。

みんなの努力が地球に優しい!

ある人がこういいました。
「昔に戻れば 地球に優しいのにね!」と。 凄く深い言葉だと思いました。
確かに昔の人は 今みたいに豊な時代ではないので、無駄な事(上記の図のような)はしていなかったと思います。
物も食べ物も大切にしてたように感じます。
 豊な時代こそが生んでしまった環境問題。
バイオマスを実現するためには 私を含め皆さん一人一人の意識・行動こそが必要なんだと思いました。
 バイオマスを学んだ今 理解するだけでなく 行動することで少しでも地球に優しくなることができたら と思いました。
また もっと多くの人がバイオマスという言葉の意味を知り 同じ思いを抱いてくれればな。と思います。

さいごに

 

直接燃焼(木質バイオマス)
3月14日
 

さて、前回の講座では木質バイオマスの長所、製造過程について勉強しましたが、今回は 木質バイオマス活用の課題
の一つとして、コストについて調べてみましょう。
ペレットは、ある意味ニッチな商品ですから、石炭(1万円/t〜約1.7円/千kcal)と直接比較される発電所へのチップ供給を考えます。
まず、発熱量が高い石炭の発電効率は40%を超えます。一方、木質バイオマスの場合は25%程度がやっとです。従ってカロリーベースで2倍、
重量ベースでは4倍のハンディを負っています。
こうした点を踏まえて、林地残材の場合に典型的流れを図にしてみました。

バイオマス


つまり、輸送3回と粉砕処理を要します。
なお間伐は山林の保護に重要な作業です。国は、国土の保全と林業の保護も兼ねて、間伐材の利用について補助金の制度を定めています。
グリーン材のバイオマス利用にはこうした補助制度も重要なファクターです。

一方、建築廃材の場合、廃材の出元は廃棄処理費用を負担しています。
これをバイオマスとして利用しようとする立場からは、逆有償となります。
従ってこの分、余裕があるとも言えます。

バイオマス


つまり、輸送2回、選別処理1回と粉砕処理1回となります。
不純物のふるい分けという、廃材の性状によっては厄介な処理もありますが、グリーン材と比べてコスト的には有利な場合が多いと言えます。
ただし安定供給の確保や、建築年の年代と共に防腐剤など含有有害物質も変遷している問題などを抱えています。 
このように木質バイオマスの活用に当たって、解決すべき問題は簡単ではありません。どうしても方程式が成り立たない場合もあります。
創意工夫を十分に生かして対処する必要があります。
 

直接燃焼(木質バイオマス)
2月24日
 

これまでバイオマスを概念的に捉えてきました。これからもう少し具体的につっこんでいきたいと思います。
まず今回は、最も身近な木質バイオマスの活用について勉強していきたいと思います。
・バイオマス燃料としての木質系バイオマスはどこから来るのでしょうか?

バイオマス


エネルギー農業は、切り出しや運搬などが容易で広大な林地から安価に木材を供給できなければ成り立ちません。
国内でこの様な場所があったら、とっくに開墾して付加価値の高い米や、他の農業製品をつくるでしょうから、
国内のエネルギー農業は実質困難だと思われます。
その他については、バイオマスとして使わなければ廃棄処理しなきゃいけないものばかりですね。
この破棄処理の副産物としての課題については、後ほど触れます。 
まずは、バイオマスの長所として
「バイオマスの中ではエネルギー密度が高く、そのほとんどがそのまま燃料として使える事がある」
と言う事。

でも、石炭に似ていて燃やすことしかできないですよね。
石炭は石油より豊富に存在して、エネルギー発熱量当たりでは石油よりずっと安いのですが、身の回りでは滅多にお目にかかる機会はありません。
それは、輸送や貯蔵に適さない事や、自動車などの内燃機関用燃料として使い勝手が悪いからです。それに灰や有害物質も出るしね。
しかし発電など大型のボイラーなどでは、有害物質や灰の処理を一括しておこなう規模のメリットにより石炭の経済性が優位となる為、
未だ多くの発電所では石炭が主力の燃料として使われています。
同じ固体燃料の木質バイオマスも似た特徴があり、発電用など大型のボイラーで経済性は増してきます。
ただエネルギー密度が比較的高いといっても、乾燥させて石炭の発熱量(6,000〜7,000kcal/kg)の半分程度しかありません。
使い勝手を良くするには液化、ガス化が必要。ガス化については一部、熱化学的な方法を用いたプラントが稼働していますが、
液化についてはまだまだ研究・実証段階にあります。

では、木質バイオマスが燃料として消費されるまでの過程はどのようになっているのでしょうか。
木質バイオマスが出処は、既に述べた様に幾つもあります。
出処は何であれ、一般的に間伐材や木くずなどを一先ず中間集積し、そこで破砕(チップ)して、発電所やセメントクリンカーなど
大型ボイラーまで運搬供給しています。
もし発電所の周囲に十分な供給源があれば、チップ粉砕工場を発電所に設置する事で輸送の手間を省くこともあります。
チップは、隙間も大きく、形もいびつですから取り扱いは厄介です。
より一般向けの用途として取り扱いが容易になるように、細粉チップを粒状(直径6〜12mm 長さ;1〜2cm)に固めて作ったペレットもあります。

バイオマス

 

ちょっと余談〜このブログが出来るまで〜
2月10日
 

今週は、気分転換に このブログが出来るまでの経緯をお話ししようと思います。
 皆さんもご存知の通り私は 全くの素人でここまでバイオマスを学んできています。
その中で、素人なのに なんでこんなに難しい内容を勉強してるの?本当に自分で考えているの?
など、思われる方がいらっしゃるかと思います。実際にこのブログを楽しみにしてる方より、
「内容が濃くて難しい・・・」との声も届いております。ですので、なぜ内容が濃いのか。
はたしてどのようにして 勉強しているのか を今日はお話させて頂いて
また次回からのブログを楽しみにして頂きたいと思っております。

バイオマス

バイオマス


このように バイオマス講座が出来るまでの道のりと、時に内容が私にしては濃くなっている理由がここにあったのです。
ちゃんと プロの先生の下で学んでいたのです。
 しかし、実際に先生から補足が最後まで理解できず 断念した時も・・・あります。(汗)それは もちろんブログには掲載できず・・・でした。
 いくら勉強しても やっぱり理解できる事と出来ていない事があります。 でも理解できた事を一つでも多く皆様に
お伝えできたらと思っていますので、これからも バイオマス講座を宜しくお願い致します。

 

バイオマス利用と資源量
1月28日
 

このところ、バイオマスというものを説明する為、自然界に存在する植物・動物全体を含めて論じてきました。
しかし、私達が今現在利用できる資源として考える場合、その対象範囲は限られてきます。
つまり以前も勉強したように、●廃棄物系・未活用系資源●エネルギー農業系資源といったものです。
これらを物(製品)としてやエネルギーとして利用するのです。

バイオマス


このような利用可能なバイオマスですが、具体的に国内で利用されてる資源量はどのようになっているのでしょうか?
下記のデータは 国内での主なバイオマス総量についての利用状況(H18年版 農林水産省による資料)です。

国内での主なバイオマス総量についての利用状況(H18年版 農林水産省による資料)


でも、この数字だけじゃ良く分かりませんよね・・・。また、下水汚泥、家畜排泄物、あるいは木材とでは、それぞれ特徴も利用方法も全く違うはずです。
簡単に下記のようなバイオマス利用の例を作ってみました。

バイオマス利用の例


誤解が無いようにですが、上の例は、木材を直接燃やした方がだんぜん有利だって事を言いたいのではありません。
例えば家畜糞尿は従来、廃棄処理の負担が大きかったけれど、メタン発酵し電力に変えることで、付加価値を生み、
かつCO2排出削減ができるという魅力があります。 また、各農家毎に小型の処理施設で生産し、一旦ガス化されれば、
後の取扱いや発電設備に特殊なものは必要ありません。
さらに、上記のガス生成量は、あくまでも現在のメタン醗酵技術を適用した場合であって技術革新により改善する可能性があります。
この効率改善については木材の燃焼技術にも当てはまりますがね。尚、木材に関しては、間伐材や林地残材、あるいは製材残材など、
これも処理に困っている林業、あるいは製材業者の負担を軽減するという側面もあります。
 

バイオマスの特徴
1月16日
 

私達は、恵まれた生活レベルを享受する上で、エネルギーとして、またプラスチック製品などとして、化石燃料資源を大量に消費しています。
この結果、二酸化炭素や有害物質などが大気中に放出され、従来の自然サイクルのバランスを崩す様な規模にまできてしまっています。
このままの勢いで化石燃料の大量消費を増大すれば地球温暖化などの様々な環境問題は深刻なものになることが懸念されます。
この回避策の一つとして、バイオマスをエネルギーや製品として利用する事により、限りある資源を有効に活用する社会へ変わっていくことが望まれます。
地球上の生物から生まれたバイオマスには、これだけの以下の特徴があります。

バイオマスの長所


長所だけ見たら、今頃皆使っているはずですよね?しかし残念ながらバイオマスを活用するには課題もあり、これらを克服していく必要があります。

バイオマスの課題


以上の他、わが国でバイオマス資源として有力な廃棄物系バイオマスの場合、廃棄物処理に要する負担の軽減といった
側面もあり、バイオマス生産者から見た視点も必要です。
 

カーボンニュートラル〜第2章〜
1月7日
 

さて、前回はバイオマス利用がなぜ二酸化炭素の排出抑制になるのか『カーボンニュートラル』について勉強しましたね。
 今回は カーボンニュートラルを理解した上で 具体的にカーボンニュートラルのメリットについて簡単にまとめていきたい
と思います。
  バイオマスは有機物なので、燃焼させると もちろん二酸化炭素(CO2)が排出されますよね。
でも、 これに含まれる炭素は もともと植物が生長過程で光合成により大気中から吸収した二酸化炭素だから・・・ 
前回学んだように、二酸化炭素の量は プラスマイナスゼロって事になります。
 二酸化炭素の生成と固定を平衡し、地球上の二酸化炭素を一定量に保つことができる。

地球温暖化の進行と防止サイクル


二酸化炭素発生量の約9割は化石燃料、すなわち石油や石炭の燃焼によるものなんです。
二酸化炭素を減らすのって大変な努力がいるんですね。

4つのメリット


バイオマスは再生可能なクリーンエネルギーなのです。
 

カーボンニュートラル〜第1章〜
12月26日
 

前回は地球温暖化について勉強しましたが、今回はバイオマス利用がなぜ二酸化炭素( CO2 )の排出抑制になるのか。
という事で『カーボンニュートラル』について 学んで行きたいと思います。
 全生命の食物連鎖の根源は植物の光合成にあります。 光合成は太陽光エネルギーを駆動力として、空気中のCO2と
地面から吸い上げた水(H2O)とから有機物(基本的に炭素と水素の化合物)と酸素を作り出します。いいかえれば、
植物が、酸化燃焼の逆のプロセスを太陽エネルギーを用いて行ってることになります。
こうして生成された有機物は、果実や穀物・葉・植物性プランクトンとしてその一部は動物に食べられてるといった食物連鎖の
根幹をなします。
植物も、或いは動物にしても、呼吸により体内にある有機物を酸化(燃焼)してCO2を排出しますし、さらに その生命を終えると、
有機物は腐食(酸化燃焼)により、 CO2や水に分解されてしまいます。
すなわち、空気中のCO2の炭素成分と植物や動物を形成する有機物中の炭素成分は光合成と呼吸・腐食のプロセスを通して、
循環しており、これらを合わせた自然界全体の炭素の量は一定で変化がありません。
このように有機物は自然のサイクルの中で酸化され二酸化炭素に分解されています。一方、バイオマスはこの自然界でおきている
酸化・燃焼(呼吸や腐敗)の過程に代えて人工的に直接燃焼したり、ガス化・液化を行い有効活用するものですが、自然界全体の
炭素サイクルになんら影響を与えません。
 つまり、自然サイクル中にある炭素の量はバイオマスの利用によって減りも増えもしないのです。
これを「カーボンニュートラル」といいます。
バイオマスエネルギーの利用により化石燃料の使用削減につながるわけですから結果的にCO2排出削減に貢献することになるのですね。

サイクル


ちなみに上図の炭素サイクルから外れる炭素の出し入れも存在します。
例えば、火山ガスに含まれるCO2の大気中への放出や、石灰岩(CaCO3)等の岩石中に固定されてしまう炭素
(石油や石炭等の化石燃料もこの部類に入ります)もあります。
近年人類の活動によって飛躍的に拡大した化石燃料(石炭・石油・天然ガス)の大量消費によって放出されているCO2は
上図の炭素サイクルを大きく乱す要因となっています。
 

地球温暖化
12月16日
 

これから少し、なぜバイオマスなのか?について回り道になるかもしれないけれど、ちょっと詳しく勉強していきたいと思います。
さて、日本のようなエネルギー源の乏しい国にとって、バイオマスが自前資源である事も重要ですが、これに加えて環境に優しいっていう利点もあります。
近頃、 地球温暖化って言葉をよく耳にしますよね。要するに、地球の気温が徐々に高くなっていく事です。このまま上昇が続くと、将来的にさまざまな問題が引き起こされる事 が予想されます。地球温暖化現象の原因はまだ完全には解明されていませんが、二酸化炭素を含む空気中の温暖化ガスの濃度の上昇が主な原因と考えられています。
つまり、石油や石炭等の化石燃料の大量の消費によってもたらされていると考えられています。
でもまだよく関係がわからないですよね。

 ちょっとややこしくなりますが、地球の気温・温度に決定的な影響を与えるのは、太陽から降り注ぐ太陽エネルギーです。
 年間に太陽から地球に降り注がれるエネルギー量は、全人類が年間に消費する量の約7,000倍以上であり、これは石油・天然ガス・石炭・ウラン燃料を合わせた全埋蔵量が 有するエネルギー量の実に9倍程度と 圧倒的な量なのです。 そのほとんどは地球表面からの反射(輻射)により、宇宙に放出されてしまうのですが、 もしこの反射率が少しでも変化したらものすごい影響が地球気候にあるだとうという事が推察されます。
『二酸化炭素やメタンガス・フロン(エアコンに使われていた)などは、太陽からの放射熱(輻射熱)を留める特性を持っており、これらのガス濃度が上昇すれば気温も高くなるのです。』
ちなみに、過去に恐竜が栄えた温暖な時代は極地を含め地球全体で動植物が繁殖し、現在の石油や天然ガス、石炭などの化石資源の源が蓄積されました。
これは、当時の二酸化炭素濃度が現在より10〜20倍もあり、光合成が盛んであった為とされています。
すごいですよね。 分かりやすく図にしてみました。

温室効果ガスの説明図


要するに、深刻な気候変動をもたらす温暖化ガスの排出を抑制しなければならないって事は全世界の共通認識になっています。
 

バイオマスエネルギー
12月10日
 

さて、前回はバイオマスの意味について勉強しましたね。
バイオマスには
●廃棄系バイオマス ●未活用バイオマス ●資源作物バイオマス の3つに分類されていました。
 そこで、今回は、これらが 実際どのように、何に使われていくのかな?という疑問について 勉強していきたいと思います!
まず、バイオマスエネルギーの意味。
生物体を構成する有機物をエネルギー資源として利用するのが、バイオマス・エネルギー。
つまり、森林木材、家畜糞尿 、廃棄食用油、さとうきび・とうもろこし、などを固体燃料、気体燃料、液体燃料に変化させ再生可能なエネルギーにすることができるって事!
そのプロセスには幾通りもあって下記以外の使い方もあるのだけど、だいたいの目安ってことで図にしてみました。

3つのバイオマス


なるほど!使わなくなった資源が、私達の暮らしのさまざまな所で再利用され、現在の石油やガスをエネルギーとした体系に直接代替適用する事が
可能になるのですね。
でも これだけのクリーンエネルギーなのに、現在はまだまだ活用されてないのはどうしてなのでしょうか。
 それはまた 次回の講座で。
 

バイオマスとは?
11月21日
 

まず、初めに 『バイオマス』って何?から始めていきたいと思います。
バイオマスの意味は
バイオ・・・生物資源  マス・・・物質・量 を表し、エネルギー源として
『再利用できる生物由来の有機性資源であり、化石燃料(石油・石炭)を除いたもの』をバイオマスという。

 つまり、生物由来の、植物、動物、菌類(きのこ、カビ)等、これらの資源をエネルギー源として再利用できるってわけですね!
 では 具体的にバイオマスには 私達が知っているものでどんなものがあるのかな?

バイオマスには、生活や産業活動などで出る廃棄物系バイオマス、自然界で未了のまま放置されている未活用バイオマス、エネルギー源として大規模生産されている資源バイオマス と主にこの3つに分類されています。
さらに、この3つのバイオマスの中にはどういったものがあるのか わかりやすく図にしてみました。

3つのバイオマス


こうして見てみると、普段私達が捨てている生ゴミや、使わないものなどが、バイオマスの資源となっているんですね。
 こういった 使わなくなったものを再利用なんて まさしくエコ!
でも これらが、どのように、何に再利用として使われるのか?
再利用として使うメリットは?
それは、また 次の講座でのお話☆
 

皆さんと一緒にバイオマスについて学びたい
10月30日
 

とあるきっけで入った株式会社 TRES。
 ここで『バイオマス』という言葉に出会いました。

バイオマス・・・確かによく耳にするし、言葉自体は知っているのですが、それが何なのか 何の役にたつのか・・。
私の頭ははてなマークでいっぱいでした。
 もともと好奇心旺盛な私。 もちろん仕事上でバイオマスと長く付き合うことになる。
との事で!
一日一つ どんな事でもいいから、バイオマスについての発見を見出していこう!
と思っています。
バイオマス一年生の私。
今後、私が学んだ勉強の成果を載せていきたいと思っていますので、是非、ご覧になってください。
 皆さんと一緒に楽しくバイオマスについて学べたらいいな〜と思っています。
 

 

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農林水産省
平成20年度地域に根ざした環境バイオマスに関する意識改革(九州地域事業)
平成20年度 九州バイオマス発見活用協議会