■2002年はバイオマス元年。

■2002年はバイオマス元年。 「地域・分散・クリーン」をキーワードとした新エネルギーに対する政策や技術開発では、これまで太陽光発電や風力発電への注目度が高く、バイオマスエネルギーについては具体的なビジネスモデルの構築や技術開発が乏しかった。しかし、政府の新エネルギー政策でバイオマスが明確に取り上げられたことで、急速にその動きが活発化している。 2001年6月に総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会がまとめた報告書で初めて、バイオマスエネルギーが明確に取り上げられた。これまでも新エネルギーという定義の中に、木質・廃材などの項目が位置付けられていたが、加えて新たにバイオマス発電・バイオマス熱利用という項目が設けられた。さらに2010年の供給目標（石油換算）として、バイオマス発電34万キロリットル、バイオマス熱利用67万キロリットルの具体的な数値目標も設定された。これに、木質・廃材などの供給目標497万キロリットルを加えると、約600万キロリットルとなる。別項目の廃棄物発電552万キロリットル、廃棄物熱利用14万キロリットルにも相当数のバイオマス利用が含まれることから、2010年の新エネルギー供給目標1910万キロリットル（日本の一次エ� ��ルギー供給の3%）の半分近くをバイオマスエネルギーでまかなうことになる。 これに伴い、2002年1月に「新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法の一部を改正する政令」が閣議決定され、バイオマスを「動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるもの（原油、石油ガス、可燃性天然ガス、石炭ならびにこれらから製造される製品を除く）」と特定し、バイオマスエネルギー利用を促進することになった。また、2003年4月から施行される「電力事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法（RPS法）」で、バイオマスを含む一定の新エネルギーの導入が電力会社に義務付けられたことも、バイオマスエネルギー普及を後押しする。 欧州連合（EU）ではバイオマスエネルギー（燃焼による地域熱供給が主）がすでに定着しつつあり、2010年までに一次供給エネルギーのうち再生可能エネルギー（地熱や大規模水力も含む）の占める割合を現在の6%から12%へ倍増させ、うち8.5%をバイオマスにする計画を立てている。比較的早くから取り組んできたスウェーデンやフィンランドでは、すでにバイオマスが一次エネルギー供給の約20%、オーストリアも12%を占める。スウェーデンでは、材木に利用できない木などを燃やす熱供給施設が多くの自治体に設けられ、市街地の地下に張り巡らされた配管を通じて、公共施設や住宅に熱を送っている。配管を敷設できない地域では、ペレット状に加工した木質燃料がストーブや小型ボイラの燃料に利用されている。現在では、バイオマ スの価格は、石油エネルギーと競争可能であり、炭素税の導入により、石炭に対しても有利になっている。 日本はまだまだバイオマスエネルギーに関しては政策的にも、活用システムについても後進国だが、2002年12月には文部科学、農林水産、経済産業、国土交通、環境の5省による「バイオマス・ニッポン総合戦略案」が策定され、2002年度の農林水産省の環境関連予算では、バイオマスエネルギーの技術開発および普及について約89億円を編成し、2003年度は農水省だけでも290億円を要求するなど、大幅に増強された。京都議定書のCO2削減目標達成のためにも、バイオマスエネルギーは、日本の新エネルギー政策における要として急浮上している。 開発中のものも含め、日本にはバイオマスエネルギーに関する技術はある。その技術が活かされる状況がようやく整ってきたことで、まずは規制強化で対応が急がれる建設、食品などの廃棄物の活用から始まり、林地残材やワラなど農林業系の未利用バイオマスの活用、そして未活用の水田や耕地、山林でのバイオマス資源植付けなど、積極的な活用へとバイオマスエネルギー市場が拡大しようとしている。 木質バイオマスエネルギーの中で、林地残材や製材端材の有効利用による森林・木材産業の活性化、雇用の創出、森林吸収源の確保など温暖化防止対策の相乗効果が期待されている。日本国内の木質バイオマス資源として、年間、伐採木を土場に集材・造材される際に排出される枝条・末木、根元部分など林地残材が1000万立方メートル、製材所や木工加工メーカーなどから排出される木質系廃材が1500万立方メートル、建築解体現場から排出される建設廃材が1250万立方メートルが発生している。さらに、利用が停滞し、間伐しても約8割が森林に放置されている間伐材1500万立方メートルも含めると、国内のバイオマス資源の中で木質バイオマス資源は主力となる可能性を持っている。 こうした木くずなどを原料に熱や発電に利用している事業所は、従来から木屑や工場廃液をボイラー熱源に利用している製紙工場のほか、製材所でも十数箇所あり、合わせて全国で約200カ所程度ある。製材所における利用で代表的な例として、集成材で国内トップシェアの銘建工業（岡山県勝山町）がある。同社は、自社の集成材製造過程で発生するヒノキチップを活用し、1998年から自家発電を実施している。ボイラーの蒸発量は20トン／hで、発電出力1950kW。投資額は約10億円（ボイラー6.3億円、タービン発電1.6億円など、タクマ製）で、年間6000〜7000万円相当の電力を発電しているという。現在の稼働率は7〜8割で、今のところ自家消費だが、今後は余剰電力の売電も検討している。集成材原料であるヒノキを乾燥状態で北欧から輸� �しており、そのためチップも燃焼しやすく、粉末状のため前処理がいらず、燃焼の調整も容易であることで安定した発電が可能としている。また、小規模なものでは、信栄木材（三重県美杉村）のガス化発電（出力80kW/h、設備投資額3800万円）といったケースもある。 一方、地域の木材関連業者が一体となって協同組合方式で取り組む全国初の事例として注目されているのが、秋田県の能代森林資源利用協同組合（鈴光、アキモクボード、白神森林組合、協同組合能代製材協会、協同組合秋田県銘木センター）のものだ。年間約5万トンのノコ屑、スギ樹皮、住宅廃材などのチップを燃料に発電し、その過程で生じる排熱も木材乾燥などに有効利用する、バイオマス活用では国内最大級のコージェネレーション発電設備（発電出力3000kW、蒸気出力34t/h、タクマ製）を建設中で、2002年12月に完成し、2003年1月から稼動する予定だ。全体のとりまとめはエネルギーソリューション会社の束北エネルギーサプライス（宮城県仙台市）が行った。設備投資額はトータル15億円だが、林野庁の資源循環型林業改善事� �として林野庁、秋田県、能代市から3分の2補助を受けている。また、この取り組みは、ダイオキシン規制対応の高性能焼却炉の導入やボイラーへの転換が困難な、地域の零細製材業、木材加工業の救済も大きな狙いだ。 製材所などでのバイオマス発電は、タクマなどが保有する既存のボイラー技術により、熱電併給を行なうもので、熱と電気の使い道が確保されており、廃棄物対策にも寄与するため導入するメリットは大きい。バイオマスエネルギー関連市場ではまず最初の市場と目されている。 一方、こうした自家消費ではなく、売電を狙った事業も立ち上がってきている。先ごろ、住友商事と太平洋セメントグループの明星セメント（新潟県糸魚川市）は木質バイオマス発電事業を行う新会社「サミット明星パワー」を設立し、約70億円を投じ、出力5万kWのバイオマス発電設備を明星セメントの糸魚川工場内に設置し、2004年10月から運転を開始する予定だ。建設する発電設備は、北欧で導入が進みつつある循環流動層ボイラー式を採用した。建設廃材や間伐材などを再資源化した木くずチップを主燃料（70%）に、補助燃料として半無煙炭を混ぜて燃焼させ、4000〜1万9000kWを明星セメントで自家消費し、残りを住友商事の子会社、サミットエナジーが首都圏需要家に売電する。明星セメントでは従来から自社のセメント製造・発� �設備向けに建設廃材や間伐材などを収集・処理しており、新たに原木破砕処理設備などを設置し、年間約12万8000トンをサミット明星パワーに供給する。 ■ 再び注目を集める木質ペレット製造 木質バイオマスエネルギーの普及に向けて、木質ペレットの供給も事業として期待されています。木質ペレットは、製材端材や間伐材からオガ粉や樹皮などを破砕し、乾燥させた後に直径6ミリ程度に高圧圧縮成型した粒状の燃料で、販売価格は20〜30円／kg（送料は含まれていません）。薪やチップに比べ、密度が高く均一であり、エネルギー含有量も高い（4700kcal/kg）ため、燃焼が安定し、輸送や貯蔵の面でも優れています。木質バイオマスエネルギー事業の効率性と収益性を高めるために、また家庭でのペレットストーブの利用などを促進するためには、今後もペレットの需要が高まると考えられます。 木質ペレット製造は、オイルショックをきっかけにして石油よりも安価な燃料として注目され、20社程度が製造していましたが、その後石油価格の低下により衰退しました。しかし、木質バイオマスエネルギーの利用が再び注目される中、2002年以降、これまで継続的にペレットを製造してきた葛巻林業（岩手県盛岡市）、ッツイ（徳島県市場町）、須崎燃料（高知県須崎市）の3社に加え、森林資源加工センター（大阪府高槻市）やアグリパワー（福島県会津若松市）なども新規参入を始めています。現時点では国内トップシェアの葛巻林業が年間2300トンを生産していますが、今後の需要拡大が確実視されています。 しかし、課題もあります。まず、海外産のペレットとの競争です。日本では間伐材の利用コストが高いため、主に樹皮を原料としたペレットが製造されています。一方、北米では木の幹部分を使用した含有エネルギーや残灰率に優れたホワイトペレットが主流であり、価格も安価です。海外から輸入されるペレットストーブもほとんどが樹皮ペレットに対応していません。 また、ペレットの性質は木の種類や部位、それらの配合率によって大きく異なります。ペレット製造機は米国のCMP社やスプラウトマタドール社などで広く利用されていますが、それらを使ってどのようなペレットを製造するか、製造ハンドリングノウハウの蓄積とマーケティングが不可欠です。まだ国内でのペレット市場が確立していないため、無計画なペレット製造は避けるべきです。この意味で、樹皮ペレットなどの利用機器の開発や、防腐剤や白アリ駆除剤が塗布された建設廃材の利用も検討されるべきであり、ペレットの品質評価やJIS規格化も進める必要があります。 さらに、暖房機器に利用されるペレットの場合、需要が冬季に集中します。そのため、需要が少ない季節には畜産用の敷床やキノコの菌床などを製造し、設備の稼働率を向上させることも検討されるべきです。 ■ メタノール、エタノール化も実証段階 一方、木質バイオマスの活用技術では、これまでの直接燃焼や混焼方式に加えて、熱電以外の用途を拡大するために、エタノール化やメタノール化などへの転換技術の開発も進められています。 メタノール化では、三菱重工が開発を進め、2003年に完成予定で中部電力川越火力発電所に実証施設の建設が始まりました。このプロセスでは、噴流床ガス化炉を使用してダム流木を1000〜1100度Cでガス化し、冷却およびガス精製を行い、地球温暖化対策技術機構が開発した触媒によりメタノール化します。この技術の実用化を目指して、2024年までに進展する予定です。 ■ 再び注目を集める木質ペレット製造 木質バイオマスエネルギーの普及に向けて、木質ペレットの供給も事業として期待されています。木質ペレットは、製材端材や間伐材からオガ粉や樹皮などを破砕し、乾燥した後に直径6ミリ程度に高圧圧縮成型した粒状の燃料で、販売価格は20〜30円／kg（送料は含まれていません）。薪やチップに比べ、密度が高く均一であり、エネルギー含有量も高い（4700kcal/kg）ため、燃焼が安定し、輸送や貯蔵の面でも優れています。木質バイオマスエネルギー事業の効率性と収益性を高めるために、また家庭でのペレットストーブの利用などを促進するためには、今後もペレットの需要が高まると考えられます。 木質ペレット製造は、オイルショックをきっかけにして石油よりも安価な燃料として注目され、20社程度が製造していましたが、その後石油価格の低下により衰退しました。しかし、木質バイオマスエネルギーの利用が再び注目される中、2002年以降、これまで継続的にペレットを製造してきた葛巻林業（岩手県盛岡市）、ッツイ（徳島県市場町）、須崎燃料（高知県須崎市）の3社に加え、森林資源加工センター（大阪府高槻市）やアグリパワー（福島県会津若松市）なども新規参入を始めています。現時点では国内トップシェアの葛巻林業が年間2300トンを生産していますが、今後の需要拡大が確実視されています。 しかし、課題もあります。まず、海外産のペレットとの競争です。日本では間伐材の利用コストが高いため、主に樹皮を原料としたペレットが製造されています。一方、北米では木の幹部分を使用した含有エネルギーや残灰率に優れたホワイトペレットが主流であり、価格も安価です。海外から輸入されるペレットストーブもほとんどが樹皮ペレットに対応していません。 また、ペレットの性質は木の種類や部位、それらの配合率によって大きく異なります。ペレット製造機は米国のCMP社やスプラウトマタドール社などで広く利用されていますが、それらを使ってどのようなペレットを製造するか、製造ハンドリングノウハウの蓄積とマーケティングが不可欠です。まだ国内でのペレット市場が確立していないため、無計画なペレット製造は避けるべきです。この意味で、樹皮ペレットなどの利用機器の開発や、防腐剤や白アリ駆除剤が塗布された建設廃材の利用も検討されるべきであり、ペレットの品質評価やJIS規格化も進める必要があります。 さらに、暖房機器に利用されるペレットの場合、需要が冬季に集中します。そのため、需要が少ない季節には畜産用の敷床やキノコの菌床などを製造し、設備の稼働率を向上させることも検討されるべきです。 ■木質バイオマスの確保と全体的ビジネスモデル構築がこれからの課題 従来からある技術も含め、木質バイオマス活用技術は着々と開発が進められています。 今後は、熱篭供給にしろ、ペレット製造にしろ、ペレットストーブにしろ、事業性の高い導入モデル、ビジネスモデルを描いていけるかが課題となります。そこでネックとなるのはやはりコストです。 利用が考えられている木質バイオマス資源は、大きく分けて間伐材、林地残材、製材端材、建設廃棄物です。 このうち、燃料として採算が合いそうなのは現状では、廃棄物として立方メートルあたり9000円前後の処理費用が取れる樹皮など製材端材、建設廃棄物に限られます。というのも、木質バイオマス資源は、容積あたりの燃料価値が低いです。石炭のエネルギー密度がトン当たり3342ギガジュールなのに対し、木材（含水率20%）は同1821ギガジュールと約2分の1です。さらに木材はかさばるため容積重も石炭の2分の1。つまり、容積あたりの燃料価値は石炭の4分の1しかありません。石炭が立方メートル当たり4000円前後であることから、木質バイオマス資源の燃料としての価格は1000円ということになります。 これに対し間伐材は、伐採して山林から運び出すだけで立方メートルあたり1万円の人件費がかかります。用材として使えるものは立方メートルあたり4万5000円で取引され、製紙用チップにしても同8000円と、燃料としての利用には見合いません。現在、林地残材を林内放置しているコストを燃料化施設にシフトすることでコストに見合う可能性を残します。 また、製材端材は排出量が木材市場の動向に左右され、建設廃棄物も供給量の見通しが立てにくく安定確保が難しい上に、経済動向とも合わせて木造住宅の着工戸数自体も緩やかながら減少傾向にあります。さらに、製材端材、特にオガ粉では畜産の敷床用の需要が増えており、01年4月に施行された「住宅の品質確保の法律」で製品により細かな寸法精度が求められています。 ■農作物系バイオマスエネルギー 農作物の非食用部分である稲わらやもみがらなどの発生量は、年間で約1300ガトンとされています。もみがらからは、純度100％の固形燃料である「カールチップ」が生産されます。カールチップは燃焼時の環境負荷が少なく、炭化状態に変わることから長時間の燃焼が可能で、湿気にも強く長期間保存できます。カールチップの製造を行うトロムソ（広島県府中市）は、2002年9月に固形燃料製造機・新型グラインドミルを発売しました。この装置は、粗粉砕品で300kg/時、カールチップで180kg/時の生産能力を持ち、もみがらを3分の1から4分の1程度まで圧縮することが可能です。これにより輸送にかかるコストを大幅に削減できます。また、処理時に発生する摩擦熱により害虫などが死滅するため、副資材として再利用することも可能です� � 稲わらの活用については、農林水産省が三菱重工業と長崎総合科学大学と協力して、2000年からガス化合成法の開発を進めてきました。これは、稲わらを含めた多様な原料のしぼりかすをメタノールに変換し、水素の量産を図るものです。これまでの調査では、杉木粉やデンプン、セルロースなどの成分がクリーンな原料であることが証明されています。2002年4月には、従来の5倍の処理能力を持つ240kg/日の試験装置（農林グリーン1号機）が製作されました。まだ実用化には至っていませんが、バイオマスを原料とした新たな液体燃料生産システムの構築に成功しました。今後は原料の生産や運搬、メタノール生産工程に必要なコスト計算を行う予定です。 現在、農作物の非食用部分の活用の割合は約30％程度にとどまっています。これは、農地に放置された未利用バイオマスの収集技術がないことによる、高いコストが原因とされています。最近提出された「バイオマス・ニッポン総合戦略案」では、経済性の向上を重要視しており、民間事業者などが先駆的なバイオマスの変換施設を建設する場合、その事業モデルに対して国として効果的な支援を行う方針です。具体的な行動計画として、これまでに実施されてきたエネルギー開発への支援に加え、貯蔵技術や効率的なエネルギー利用を行うための実証研究なども設定されています。 ■菜の花プロジェクト 「バイオマス・ニッポン総合戦略案」では、廃棄物系バイオマスや未利用バイオマスとともに、資源作物を燃料源の項目として取り上げています。このプロジェクトは、エネルギー利用を目的として植物を生育するもので、価格に原料代が含まれるため、浸透に時間がかかることが特徴です。同案では、資源作物に対して、2020年頃には化石燃料に由来するエネルギーの価格まで下がり、エネルギーや製品原料を目的に、未利用地などに栽培されると予測されています。資源作物の年間生産量は乾燥時で1200万トンであり、これは原油換算で540万キロリットルに相当します。 資源作物の利用の代表的な活動に、菜の花プロジェクトがあります。これは、資源の地域循環を目的とした活動で、転作田に菜の花を植え、搾油した菜種油を家庭や学校給食として利用し、搾油時に排出した油かすは肥料や飼料として再利用されます。また、廃食油に関しては、石けんや軽油代替燃料にリサイクルされます。菜種はエネルギー源として使用することもできます。先駆的な事例として、ドイツでは、70年代の石油危機を教訓に菜種油の燃料化計画を進めており、作付面積は100万ヘクタールに及び、菜種油から精製した燃料を扱うガソリンスタンドも多数存在しています。 日本では、アルコール混合燃料に関する規定は2002年11月まで設けられていませんでしたが、経済産業省は0~5％程度のアルコールを混入するガソリンの販売を促進する揮発油等品質確保法改正案を、2003年の通常国会に提出する方針を固めました。海外では、自動車燃料にバイオマスを使用するケースが増えています。プラジルでは、サトウキビを原料とするアルコールを22％程度混入させた燃料が9割を占めており、また米国ではトウモロコシを原料としたアルコールを10％程度混ぜたガソリンのシェアが1割に達しています。バイオマス燃料の低価格化が進むと、ガソリン混合燃料は新たな市場として期待されます。