Joe.H のバイオマス・ECO活動

最新バイオマス・ガス化/オイル発電等再生可能エネルギ‐設備・最新技術情報の紹介と実践報告です!

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今回は、次世代のバイオマス燃料用作物を紹介します
最も重要なことは、単位面積当たりのバイオマス収量(セルロース)が毎年どれだけ得られるか、否かと言う意味です。
熱分解ガス化原料,或いはエタノール醗酵原料としてのバイオマス(セルロース)原料です。
油脂は取れませんので、BDF用などの油原料用作物ではありません。後者なら、ポンガミア等の油脂原料用作物となります。
 
前回、次世代のバイオマス燃料製造プロセスである触媒解重合法(Catalytic Depolymerization)の紹介をしました。
 
 
最も採算的に有利な原料は、勿論、産業廃棄物など、無料、或いは逆に処理費を頂ける原料を使い 合成バイオ燃料を製造するのが、最善であることは言うこまでもありません。
 
但し、今回は、廃棄物ではなく、バイオ燃料を製造する原材料植物を、新たに耕作することを考えます。
 
通常のBDF燃料用であれば、多収量作物なら、ジャトローファ、パーム、或いはポンガミア油、。。等だと思います。
 
因みに、1ヘクタール当たり、ジャトローファ油で、1.5〜3.5トン、理想的な品種と環境・栽培法でも5トン程度までと言われています。
食用向けが主ですが、パーム油でも5トン程度といわれています。
 
当方がお薦めの、BDF原料なら最大の収量と思われるポンガミア(Millettia Pinnata)でも、最大で10トン/ヘクタール、これらのベンチャーの宣伝文句でも18トン/ヘクタール程度です。
下記Blogs記事で紹介済みです。
 
 
尚、これらの場合も、油の含まれている種子の絞り粕、及び殻まで総てを有効利用出来れば、更に、いろいろ燃料や発電向けも可能です。
 
因みに、面白いのは、例えば、ポンガミアの種子、及び殻総のバイオマスを使って、触媒解重合プロセスCatyalytic Depolymerization )法で、合成軽油を製造すれば、上記の1.4〜1.8倍程度の合成バイオマス燃料も出来そうです
 
勿論、現BDFの製造法では,油分( Tri-Glycerides ) しか使えません。
 
では、これからが、今回の本題です。

最も、多収量のバイオマス原料として、米国などでは、スィツチグラス(Switchgrass) (下記写真)も多く栽培され有力です。

イメージ 3
 
但し、最も有力なのは、恐らく巨大なジャイアント・ミスカンサス(Giant Miscanthus、巨大ススキ)だろうと思います
 
尚、下記は特別に、バイオマスエネルギー作物として、選別された品種と云うことです。

下記は、そのライセンス先とその情報です。
 
通常のススキは、日本でも古代から、あちこちの荒地に生えています。
あえて栽培している人はいないと思います。

このススキは、日本では、屋根材料(カヤ葺き屋根用)などで使われいましたが、極一部を除いて、現在は殆どカヤ葺屋根も見ることはありません。特に、他の有効利用法もなく、現在では厄介物の筈です。
 
阿蘇の火口原には、天然に膨大な面積に,膨大な量が自然に生えています。
この利用法として、政府の補助金を使いバイオマス燃焼原料として計画、使われていた様です。
但し、その後、不採算等の理由からか、現在はこ休止(?)しているかもしれません。
上記の報告の数値では、1ヘクタール当たり 5 トン程度です。
 
今回紹介のジャイアント・ミスカンサス(巨大ススキ)ですが、海外ではバイオマス材料として最も注目されています。
現状は、多くはエタノール用原料ですが、既に紹介済のプロセスを使えば、バイオ液体燃料が直接合成できます。
また、チップ化、或いはペレット化しバイオマスガス化原料や、バイオマスボイラー原料としても、理想的なバイオマス原料として、EU等では使われています。得られるエネルギー量も膨大です。
 
事実、米国の最有力バイオマスベンチャー企業CoolPlanet Energy社では、原料として、このジャイアント・ミスカンサス(巨大ススキ)等を最近使い初めていて、ガス化した後の合成バイオガソリンを製造し,残渣の炭を使い農業用バイオ炭(BioChar、農地改良、肥料)を製造しています。

彼らのガソリンの製造法は、非公開ですが、ガス化、そしてF.T.重合法の様な技術だと思います。
温度条件を変えたり、触媒を工夫すれば、軽油の他、ガソリン、灯油も製造可能ですので。。。。
非食用ビオマス原料を使いバイオマス・ガソリン、及びバイオ炭(BioChar)を作っているので、Carbon Neutralでは気が済まないのか、 carbon negative fuel cycle と言っています。
 
先ずは、その巨大ススキのジャイアント・ミスカンサスの写真紹介です。
最初の写真です。通常のススキも大きくなりますが、こちらは3.6−4.0mにもなるそうです。人の背の高さと比べて見てください。
 
イメージ 1
 
このススキが冬になると枯れて、下記の様になり、収穫可能な状態となります。
木材と異なり、簡単に、既存の機械で、伐採・収穫も出来ます。
 
イメージ 2
 
 
 
次は、本題の重要な収量です。
 
乾燥状態で、1エーカー当たり20〜25トンも取れるそうです。
 
1エーカー=1,200m2=0.4へクタールですので、1へクタール当たりは、62トン弱となります。
このバイオマス材料は、バイオマス液化法であれば、30〜40%の合成軽油が取れることになりますので、合成バイオ軽油は、1ヘクタール当たり18.6〜24.8トンも製造できる計算になります。

バイオマスガス化発電なら、1トン当たり、1.5-1.8MWhの発電量となります。従って、1ヘクタール当たり93-112MWhもの電力が得られる計算になります。
 
ご存知のとうり、ススキは、毎年収穫しても、次年度は、自然に芽が生えて成長し、再度収穫できます。
無限にとは云いませんが、15〜30年程度は持続可能の様です。
 
ジャイアント・ミスカンサスは、年間の収量で言うと、代表的な木質系バイオマス原料のユーカリ、柳類に比べ、多収量であると伴に、毎年収穫が確実に可能です。
 
加えて、多くの多収量バイオマス、BDF原料は、熱帯近くの地域でのみ、栽培可能なものが多いのですが、この巨大なススキなら、国内どこでも可能です。
寒冷地も多い北欧、米国,カナダ、どこでも栽培できます。
 
更に、実際は、一度根茎も植えると、それ以降、毎年タネをまいたり、耕す必要もなく(多年草)、病害虫農薬散布、加えて肥料類の施肥も不要、管理も殆ど不要、栽培は荒地でも問題なし、地中に空中炭素分(CO2)の固定。。。等と言う特徴もあります。

加えて、冬の収穫期には、自然に乾燥状態(水分10−15%)になり、ガス化、液化用なら乾燥工程が不要で、そのままチップ化するだけで済み、他のバイオマス原料に比べ特に経済的です。
当然、収穫刈り取りの機械化も可能です。
 
例えば、国内でも福島県の放棄農地、或いは他の遊休農地などを使えば、大量のバイオマス原料が、簡単に,豊富に製造できます
元々、何しろ野生の草ですから、。。。
 
これらの土地に、ヒマワリ、サツマイモ、キビ類。。。など農産物が候補に上がっているかと思いますが、ヒマワリは、通常のBDF用、サツマイモなら、主にエタノール、発酵バイオガス化用などの用途を前提としています。
加えて、栽培適地も限定的です。ジャイアント・ミスカンサス(巨大ススキ)なら、国内であれば、北海道から沖縄まで、何処でも栽培できます。
 
 ジャイアント・ミスカンサス(巨大ススキ)なら、第2世代の合成バイオ燃料装置と組み合わせば、東北大震災復旧ビジネスとしても、遊休農地を利用したエコ・ビジネスとしても、極めて有効、有力だと思います
 ガス化すれば、固定価格買い取り制度(FIT)による発電ビジネスもできます。

因みに、土地、遊休値が1、000ヘクタールあれば、
バイオマス収量=62トン/ヘクタール x 1,000ヘクタール=62,000トン
合成軽油   =18トン/ヘクタール x1,000ヘクタール=18,000トン=21,000KL
と言うことになります。
 
仮に、1L当たり100円で販売できれば、21億円の収入となります。
電力なら、少なくとも1万KW(+)級の発電所の燃料供給が出来ます。効率的な発電所を作れば、少なくとも1万KWの売電(FIT)ビジネスが可能です
バイオマス発電の場合は、別とバイオマスボイラー発電,或いはより高効率バイオマスガス化発電もあります。
 
1、000ヘクタールは、広大な広さの様ですが、3.3Km四方の広さです
この為の必要栽培人員は、50ヘクタール/人としても、1、000/50=20人ですし、この分の新規雇用が出来ます。加えて、バイオ燃料装置の運転、輸送でも同じくらいの新たな雇用が生まれます。
 
仮に、中小規模で、100ヘクタールなら1000KW、更に、10ヘクタールでも、100KWの発電・売電と言うことになります。
 
但し、植物の収量は、その土地や栽培技術によっても、大幅に変動しますので、この50%ぐらいで計画する方が,安全だと思います。
 
。。。。という事で、今回は、ヨーロッパ、米国・カナダで最近バイオマス作物として注目の多収量バイオマス作物(Energy Crop)の巨大なジャイアント・ミスカンサス(巨大ススキ)の紹介でした。
バイオマス原料として、用途は無限(?)です。
 
以下追加(平成27年5月25日)
既に、当方で、海外の専門会社から購入し導入しています.
興味がある方、下記メール先へ直接ご連絡下さい。
追加,以上

尚、早いもので、本日は大晦日、本年も終わりです。
本Blogsも本年最後となります。
皆様、良いお年をお迎え下さい。
 
では、また。。。
Joe.H
 
追伸)
   上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かコメント、ご意見、及び質問等具体的な相談のある方は、
 下記メール・アドレス宛へ直接ご連絡下さい。
 非公開情報など内容によっては、お答えできない場合や条件付となりますが、
 可能な限り対応させて頂きますので。。。。
 以上

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