コラム

2016.08.17電気とは

今こそ知りたい!「バイオマス発電」とは一体何?

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これまでの火力発電や原子力発電に変わる新しい発電方法として、バイオマス発電があります。

2002年12月、日本政府は循環型社会を目指すための取り組みとして「バイオマス・ニッポン総合戦略」を始めましたが、まだまだ課題の多いバイオマス発電についてまとめてみました。

バイオマスとは?

バイオマスとは枯渇性資源ではない、再生可能な有機性資源のことを指します。
化石資源や石油・石炭のようなものも植物資源には当たりますが、作られるまでに長い年月がかかるものは「再生可能」ではないのでバイオマスにはあたりません。

バイオマス資源の種類

バイオマス資源は大きく「廃棄物系バイオマス」と「未利用バイオマス」に分類されます。
下記ではそれぞれの代表的な資源例を挙げています。

廃棄物系バイオマス




  • 家畜の糞尿

  • 食品加工の過程でできた廃材、生ごみ

  • 建設廃材

  • 木材パルプを作るときに化学的に分解・分離した際に発生する黒液

  • 下水汚泥



未利用バイオマス



  • 稲や小麦等、イネ科植物の茎を乾燥させた藁

  • 籾殻(もみがら)

  • 間伐材・被害木などの林地残材

  • 資源作物や飼料作物、でんぷん系作物など

バイオマス資源を使った発電方法。どうやってエネルギーにするの?

発電に使われるバイオマス資源は、主に間伐材や木くず、可燃ごみ、廃油、家畜の糞尿や生ごみです。
それぞれ使用する資源は、その燃焼方法によって3つに分かれます。

直接燃焼方式


木くずや間伐材、可燃ごみや精製した廃油を直接燃やすことでタービンを回し発電します。
間伐材は木質ペレットや木質チップに、廃油は一度精製するなどして燃焼効率を高めてから使用します。




熱分解ガス化方式


木くずや食品廃材、下水汚泥を燃料として使います。
こちらは直接燃やすのではなく、加熱することで出るガスを利用してタービンを回します。
大きな電力を高効率で発電できるので、資源の大量収集が難しいとされるバイオマスの中小規模の発電に向いています。




生物化学的ガス化方式


家畜の糞尿や生ごみ・下水汚泥を発酵槽に入れ加熱し、発酵させることで「バイオガス」を発生させ、タービンを回す発電方法です。バイオガス発電とも呼ばれます。
発酵槽に残った液分は「消化液」と呼ばれる良質な有機肥料になるので、二次利用が可能です。

国内のバイオマス発電所事例

北海道のバイオマス発電所


北海道にあるバイオマス発電所の多くは、酪農を営んでいる牧場などで家畜の糞尿を利用した小規模なバイオマス発電所が設置されていることが多いようです。
津別単板協同組合バイオマスエネルギーセンターのように、地元の林業と提携しながら木質バイオマスを利用している発電所もあります。




沖縄県のバイオマス発電所


沖縄県のバイオマス発電所のほとんどは製糖工場が運営しているのが特徴です。
日本屈指のサトウキビ生産地である沖縄は、サトウキビを搾汁したあとに出る皮・繊維である「バガス」を使った発電施設が多く存在します。
主に工場にある大型ボイラーの燃料として使われるようです。

まとめ: バイオマス発電のメリット・デメリット。なぜ普及しないの?

バイオマス発電の一番のメリットは「エコであること」。
燃料を燃やすとCO2が発生するため、環境に悪いのでは?とも思われますが、バイオマス発電にはカーボンニュートラルという概念があるので、結果的にCO2は増加しない発電方法ということになります。
カーボンニュートラルとは「植物の成長過程で吸収される二酸化炭素と燃焼時に発生する二酸化炭素は同量である」という意味があります。

また、たとえばごみ処理場の近くにバイオマス発電所を設置すれば、ゴミを資源として発電できるうえ、燃料の調達コストを抑えられます。
これらのことから、バイオマス発電はとても環境に優しい発電方法であるといえます。

二つ目のメリットは、太陽光発電などの再生可能エネルギーを使った発電は、発電量が環境に左右されるためとても不安定です。
その中でもバイオマス発電は安定して発電ができるため、再生可能エネルギーでの発電をするためのベース電源として活用できるのではないかと期待されています。

ではなぜこんなにメリットのある発電方法なのに、なぜ普及しないのでしょうか?
一番の理由は「発電コストが高い」ということにあります。
現在のバイオマス発電は発電効率が低く、燃料の調達や加工、管理などにかかる発電原価がかかりすぎるのが現状です。

原子力問題などで発電技術への関心が高まる中、バイオマス発電もコスト問題がクリアになれば、今後ますます発展していくのではないでしょうか。

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