『バイオマスエネルギー』でゴミを再エネに変える！ジェット燃料や土壌改善にも活用できる未来の資源とは

2024年01月11日
コラム

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パリ協定で定められた「世界の気温上昇を産業革命前に比べ1.5度までに抑える」を達成するための指標として、先進国では「2050年までにCO2排出量をゼロにする」ことが目標になっています。これがいわゆるカーボンニュートラルですが、日本でも段階的な目標として2030年までにCO2排出量を46％削減することを目指しています。TOMORUBAの連載「カーボンニュートラル達成への道」では、各業界がどのように脱炭素に向けた取り組みをしているのか追いかけていきます。

今回のテーマは『バイオマスエネルギー』です。バイオマスエネルギーは持続可能で再生可能なエネルギー源として、二酸化炭素排出削減の取り組みに世界的に貢献しているソリューションとなりつつあります。

本記事では、そもそも「バイオマス」とはどのようなものを指すのかを明確にし、その上で「バイオマス燃料」や「バイオマス発電」について解説していきます。

バイオマスは3種類に分類され、いずれも再生可能な資源となる

バイオマス発電について解説する前に、そもそもバイオマスとはどのようなものなのでしょうか。バイオマスは一般的に生物資源（bio）の量（mass）を表す概念とされており、農水省のウェブサイトでは「再生可能な、生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」と定義しています。

さらに、バイオマスはいくつかの種類と特徴があり、その賦存状態（理論上は潜在的に存在していると算定される状態）により、「廃棄物系バイオマス」「未利用バイオマス」「資源作物」に分類されます。それぞれ特徴は以下の通りです。

1.廃棄物系バイオマス：家畜排せつ物、食品廃棄物、廃棄紙、黒液（パルプ工場廃液）、下水汚泥、し尿汚泥、建設発生木材、製材工場等残材

2.未利用バイオマス：稲わら、麦わら、もみがら、林地残材

3.資源作物：糖質資源（さとうきび等）、でんぷん資源（とうもろこし等）、油脂資源（なたね等）、柳、ポプラ、スイッチグラス

これらはいずれも化石燃料のように燃焼することでCO2を排出することはなく、再生可能な資源でありニュートラルな資源となっています。

参照ページ：バイオマスとは？：九州農政局

そして、バイオマスを原料として得られるエネルギーを「バイオマスエネルギー」と呼びます。バイオマスを直接燃焼したり、バイオマスをガス化することで得られる熱を利用したりすることで発電することを総称して「バイオマス発電」と呼ぶのです。

代替航空燃料（SAF）などを中心に急拡大するバイオマスエネルギー市場

バイオマス発電はFIT制度（再生可能エネルギーの固定価格買取制度）を追い風にしながら導入件数を拡大させて、バイオマスエネルギー市場を牽引しています。

矢野経済研究所が2021年10月に公開した市場調査では、2023年度にはバイオマスエネルギー市場規模は8,654億円となる予測となっており、2035年度には2023年度比で約2倍の17,215億円にまで成長する見込みです。

出典：矢野経済研究所

近年では、バイオマス由来の原料で製造される「代替航空燃料（SAF：Sustainable Aviation Fuel）」が注目されています。バイオジェット燃料とも呼ばれています。主な原料は廃食油や木質バイオマス、都市ゴミ、バイオマス糖などが挙げられます

航空業界では運航時に排出されるCO2の量が規制されていることから、バイオジェット燃料に期待が寄せられています。特に欧米ではバイオジェット燃料の需要は拡大しており、商用化は目前とも言われているため、今後のバイオマスエネルギー市場を牽引する新たな要素になる可能性があります。

市場調査のレポートでは、バイオマスエネルギーの普及は大規模な木質バイオマス発電所の新設件数は2023年度ごろから鈍化すると予想されていますが、その一方でメタン発酵のような「廃棄物処理」「再資源化」の需要はなくなることがないため、今後は中小規模の発電を中心に広がりを見せていくと将来を展望しています。

バイオマスエネルギーを活用した事例

バイオマスエネルギーの技術は確立されつつあり、すでに実証実験や商用化のフェーズに進んでいるソリューションが数多くあります。事例を紹介していきます。

【JR東海×ユーグレナ】バイオディーゼル燃料の実用性検証試験を実施

JR東海とユーグレナは2022年1月、JR東海在来線の試験走行者に、ユーグレナが開発・販売する次世代バイオディーゼル燃料を使用する試験を実施することを発表しています。

実証実験では、在来線で従来から使用している「軽油」を「バイオマス燃料」に置き換えることでCO2排出量の削減に貢献することが狙いとなっています。次世代バイオディーゼル燃料は従来のバイオディーゼル燃料と異なり、既存のエンジンに変更を加えることなく使用できることが特徴です。実証実験によって次世代バイオディーゼル燃料がエンジン性能に与える影響などを検証し、実用化を目指します。