バイオマス発電について

バイオマスという新しいエネルギーが発見されています。

地球上にはたくさんの動物や植物が生息しています。

これらは、食物連鎖を通じて大きく循環しています。

食物連鎖は、食べるモノと食べられるモノのつながり関係です。

具体的には、植物→草食動物→肉食動物などの順に繰り返して生態系が循環しています。

これは、弱肉強食の世界ですね。

各段階に応じて、ピラミッドのような形ができてくるのが生態系ピラミッドです。

生態系ピラミッドは下層ほど個体数が多く、上層ほど個体数が少ないです。

具体例は、植物→昆虫→カエル→ヘビ→鷲などです。

私は、この生態系を利用したエネルギーに着眼しました。

①バイオマス発電について

バイオマス発電は、動植物から誕生した再生可能な有機性資源を利用して発電する事です。

これは、再生可能エネルギーです。

枯渇性エネルギーと似ていますが、違います。

化石燃料エネルギーの代表とされる石油などは、

動植物の資源を元に生み出されています。

しかし、再生可能なエネルギー源ではないです。

バイオマス発電方法は3種類に分類されます。

●資源利用式…主に製品材料やエネルギー源として栽培された作物を利用した発電方法です。

具体例はトウモロコシ(デンプンの原料です)、サトウキビ(砂糖の原料です)、(搾油の原料です)などです。

●廃棄物系式…廃棄物を利用した発電方法です。

具体例は家畜の排泄物、紙類、下水汚泥、食料品廃棄物、残材などです。

●未利用式…新たな利用価値が上がったモノを利用した発電方法です。

具体例は麦わら、稲わら、もみ殻、間伐材、庭木などです。

日常生活に置き換えると沢山のバイオマスが眠っています。

生ゴミ、食べ残し、廃食用油なども重要な資源になります。

さらに、地球温暖化対策に有効策として注目されてきています。

バイオマスエネルギーは、カーボンニュートラルと呼ばれている考え方が増えています。

カーボンニュートラルは、生産段階で人為的な活動を行った時に、

排出される二酸化炭素と吸収される二酸化炭素の割合が同じ量である事です。

これは、植物が光合成を通じて二酸化炭素を利用していて、

バイオマス利用後も全体的に大気中の二酸化炭素は増加しないという考え方です。

ちなみにカーボンは炭素、ニュートラルは中立という意味です。

②熱利用バイオマスエネルギーについて

燃料として利用されるバイオマスエネルギーがあります。

それが、木質バイオマスです。

具体例は、薪、木炭、ペレット、チップ、端材などです。

木質バイオマス発電は、木質バイオマスを利用してタービンを回して発電する方法です。

●蒸気タービン式…木質バイオマスを燃焼させて発電する手法です。

木質バイオマスを燃焼させて水を温めます。

蒸気が発生した時にタービンを用いて、発電します。

●ガスタービン式…木質バイオマスを分解したガスを燃焼させて発電する手法です。

木質バイオマスを分解してガスを発生させます。

発生したガスを燃焼させて発電します。

ちなみに、発電時に発生した熱は温水や蒸気として利用できます(コージェネレーションシステムです)。

コージェネレーションシステムは、

発電時に発生する熱を利用した電力と熱の2種類のエネルギーを同時供給できる仕組みです。

③バイオガスエネルギーについて

バイオガスエネルギー…バイオガスを燃焼させて発電する方法です。

バイオガスの発生方法は、家畜の排泄物、下水汚泥、生ゴミなどからメタンを発酵させます。

その際に発生したメタンが約60%、二酸化炭素が40%ほどのバイオガスが誕生日を迎えます。

●湿式メタン発酵…水分を多く含んでいるバイオマスを原料としたメタン発酵です。

具体例は、生ゴミなどです。

●乾式メタン発酵…水分をあまり含んでいないバイオマスを原料としたメタン発酵です。

具体例は、木材などです。

日本の場合は、湿式メタン発酵が普及しています。

発酵時に液状の発酵残量が残ります(消化液です)。

消化液は、豊富な肥料成分が含まれています(窒素、カリなどです)。

これは、田畑に還元ができる肥料として重宝されます。

③バイオマス発電の問題点について

バイオマス発電は、他の発電方法よりも発電量と発熱量などの調整が安易です。

利用できる資源の貯蔵ができます。

バイオマス発電の問題点についてです。

●収集方法に問題がる…豊富な資源が多い為、集結させない限りは利用できません。

●食料品問題…食用向けの農産物がエタノールの原料として需要が高まると高騰する可能性があります。

ちなみにエタノール原料は主にトウモロコシを利用して、

バイオエタノールの生産原料として使用されています。

穀物であるトウモロコシの価格変動は、大きな打撃を受ける場合が考えられます。

●建設費用のコスト…収集方法や分別方法などの初期費用が必要です。

その他にもあります。

省エネから生まれるバイオマスエネルギーに注目する事が大きな課題ですね。