バイオ燃料とは

バイオマスコラム

バイオ燃料とは、再生可能な生物由来の有機性資源(バイオマス)を原料に、発酵、搾油、熱分解などの方法で抽出された燃料のことです。バイオ燃料の種類には、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオガス、近年ではバイオコークスがあります。

 

原料は大別すると栽培作物系と廃棄物系

バイオ燃料の原料には、大きく分けて、栽培作物系(サトウキビ、トウモロコシ、キャッサバ、油やしなど)と、廃棄物系(生ゴミ、下水汚泥、家畜糞尿など)があります。

実用化されている栽培作物系バイオ燃料には次のようなものがあり、主に「輸送バイオ燃料」として使用されています。

(1)バイオエタノール

バイオエタノールの原料は主に、トウモロコシやサツマイモ、ムギ、タピオカなどのデンプン質原料と、サトウキビやテンサイなどの糖質原料が使われ、これらの植物に含まれる糖分を微生物によって発酵させ、蒸留してエタノールを作ります。石油などから作られる合成エタノールと、物理化学的性状はまったく同じです。主に、輸送燃料として、ガソリン車に混合して利用されています。

デンプン質原料と糖質原料の作物主体の原料は食料と競合するため、現在は、これらを原料とする第一世代から非食料や作物の非食部分を使った第二世代、さらには天然オイルを産する微細藻類などを原料とする第三世代の開発が進められています。

 

(2)バイオディーゼル

バイオディーゼル(Bio Diesel Fuel)は、菜種油や廃食用油などをメチルエステル化して製造されます。その名の通り、ディーゼルエンジン用のバイオ燃料です。なお、頭文字をとった「BDF」は登録商標です。バイオディーゼルは、軽油に混ぜて使用します。硫黄分酸化物をほとんど含まないため、軽油と比較して硫黄酸化物(SOx)の排出を黒煙を1/2~1/3削減減少でき、ディーゼル車の排気ガス対策としても有効です。日本では廃食用油から、欧州では菜種油から、米国やブラジルでは大豆油から製造。特に欧州では、政策的支援が導入され、ドイツを中心にBDFの利用が進んでいます。

 

(3)バイオガス

バイオガスは、生物の排せつ物、有機質肥料、生分解性物質、汚泥、汚水、ゴミ、エネルギー作物などを発酵させることにより発生するガスです。その主な成分はメタン、二酸化炭素です。下水処理場などから発生する未利用ガス等も利用が期待されており、発生したメタンガスはそのまま利用したり、燃焼させれば電力を得ることができます。

 

(4)バイオコークス

バイオコークスとは、バイオマスからつくられる固形燃料のことです。コークスとは、石炭を高温で蒸し焼きにして炭素部分だけを残したものを指します。バイオコークスは、石炭をバイオマスに置き換えた、いわば人造の石炭です。これまでのバイオマス燃料では難しいとされてきた「高い圧縮強度」と「高温環境下での長時間燃焼」を実現、さらに製造時に廃棄物を出さない(ゼロエミッション)という特性もあります。

2000年頃から近畿大学の井田民男教授によって研究が続けられており、既に各国の特許も取得、国内外で実用に向けた実証実験が進められています。