バイオマスとは

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バイオマスとは

本来の意味：生物資源（ bio ）の量（ mass ）

一般的意味：再生可能な、生物由来の有機性資源

（化石資源を除く）

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2

Google 検索結果 2016 （ 2012 、 2010 ）

バイオマス： 2,180,000 件（ 2,090,000 、 4,180,000 ）

バイオ燃料： 4,500,000 件（ 4,680,000 、 986,000 ）

バイオエタノール： 465,000 件（ 868,000 、 315,000 ）

バイオディーゼル： 409,000 件（ 616,000 、 2,670,000 ）

※鳥越俊太郎： 8,700,000 件

福井大学： 5,020,000 件

バイオマスの特徴と注目度

バイオマスの特徴

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カーボンニュートラル：

燃焼などにより発生した二酸化炭素と同量の二酸化炭素を光合成によりバイオマスとして固定し、大気中の二酸化炭素濃度を変化させない性質

京都議定書：

1997 年に京都で開催された気候変動枠組条約第３回締約国会議で採択された温室効果ガス削減のための議定書。

温室効果ガスの排出量を先進国全体で 2008 年から 2012

年までに 5.2% 削減。

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バイオマス・ニッポン総合戦略（2002.12.27閣議決定）

バイオマスを使って、以下の４項目を推進する

① 地球温暖化の防止

② 循環型社会の形成

③ 競争力のある新たな戦略的産業の育成

④ 農林漁業、農山漁村の活性化

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5 ＮＥＤＯ推計（万ｔ）

畜産 7489 食品 2061

木質 2013

汚泥 7976

農業 1127

計 20665

（

NEDO:

バイオマス賦存量・利用可能量の推計

GIS

データベース）

全国のバイオマス賦存量

24230 万ｔ

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6

バイオマスの利用方法

Fine material （精製有価物）

Food （食品）

Fiber （繊維）

Feed （飼料）

Fertilizer （肥料）

Fuel （燃料）

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7

バイオリファイナリー

JBAホームページより

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8

バイオエタノール生産量の推移 -1

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9

バイオエタノール生産量の推移 -2

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10

主要エネルギー源の使用割合

(11)

11

主要国のエタノール混合ガソリン

国名エタノール混合率原料米国一部の州で 10 ％

混合義務化

トウモロコシブラジル 20 ～ 25 ％サトウキビカナダ 10 ％コーン、小麦

ＥＵ 15 ％（ ETBE ）小麦、甜菜、ビートスウェーデン 10 ％小麦、廃木材

インド 5 ％サトウキビ

中国 4 省で 10 ％トウモロコシ、小麦

日本 3 ％混合可能小麦、サトウキビ、廃木材

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12

米国におけるエタノールとトウモロコシの関係

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13

世界の人口と耕作地面積

60 65 70 75 80 85 90 95 100

2000 2010 2020 2030 2040 2050

西暦

世界人口（億人）

UN(2006) USA(2008)

世界の耕作地面積

12 億 ha （ 1961-1963 ） 14 億 ha （ 2002-2004 ） 14 億 ha （ 2013 ）

世界人口： 73.5 億人（ 2015 ）

中国： 13.8 億人（ 18.8% ）

インド： 13.1 億人（ 17.8% ）

(14)

14

ア

メリカ

米国バイオエタノールの需要増で、大豆から非食料用トウモロコシに転換。大豆価格上昇。

メキシコ主食・トルティーヤ（トウモロコシ原料）の価格が

06

年

8

月から半年間で約

7

割値上げ。

ブラジルエタノール用サトウキビ畑の拡大、アマゾン熱帯雨林の破壊。

欧

州イタリアパスタ原料（デュラム小麦粉）の高騰から、

07

年

9

月パスタの不買運動。

アフリカ

エジプトパンの価格が急激に上昇。

08

年

4

月、北部で暴動が発生。

2

人死亡。

チュニジア

08

年

4

月、食糧価格の高騰をめぐって民衆が警察官と衝突、

20

人以上が逮捕されるケニア主食ウガリ（トウモロコシ原料）が

1

年前の

1.6

倍に上昇。

カメルーン

08

年

2

月、食糧と燃料の値上がりから暴動が起き、少なくとも

7

人が死亡

コートジボアール牛肉価格が

3

日で

3

割近く上昇、

2

都市で群衆と警官隊が衝突し十数人が負傷。

モーリタニア食糧の

7

割を輸入しているため、食糧不足に苦しむ世帯が増加、暴動も発生。

アジア

アフガニスタン

07

年初めから小麦

7

割高。

バングラデシュ

07

年、コメの価格が

7

割ほど上昇。暴動も発生。

カンボジア

07

年、コメ価格の高騰で輸出業者が近隣諸国に売りすぎたため、自給自足できていた国内でコメ不足に。

フィリピンコメの輸出価格が

08

年に入って

2

倍強に高騰。庶民が安価なコメを求めて行列。

インドネシアオイルパーム農園の拡大で熱帯雨林縮小。

1

カ月で大豆の価格が倍に急騰し、大規模な抗議デモが発生。

世界の食料事情

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15

食料と競合

？

対象とすべきバイオマス

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16

バイオ燃料の種類

第１世代第２世代第３世代

(17)

17

バイオエタノールの製造法

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18

（出典：新エネルギー施策の現状についてH19.8.20 資源エネルギー庁）

バイオエタノール導入の実証事業

(19)

19

バイオエタノールの製造プロセス

バイオ燃料技術革新計画より

(20)

バイオ燃料用酵母の開発

通常の酵母：

グルコース → エタノール

組み替え酵母：

デンプン分解酵素やエス

テル化酵素の遺伝子を

組み込み、発現させる

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バイオディーゼル

触媒を使った化学プロセスから微生物プロセスへ変換中

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酵母による生産

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バイオ燃料生産可能量

年間エネルギー使用量： 37700 万 kL ～ 42500 万 kL （資源エネルギー庁試算）

(24)

(25)

(26)

(27)

27

木質系バイオマスの組成

(28)

OH

OH O

O OH

CH₂OH

OH

OH O O

CH₂OH

OH

OH O

OH CH₂OH

n

OH OH

OH O

OH CH₂OH OH

OH O O

OH CH₂OH

OH

OH O CH₂OH

n OH O

OH O

OH CH₂OH

OH OH

OH O

OH CH₂OH

デンプンセルロース

へミセルロース

グルコース

OH O

OH O OH O

OH O

OH

n OH

OH O OH

OH

OH O

OH

キシロース

木材の有効利用

セルロース 50 ％

ヘミセルロース 25 ％

リグニン

20 ％

(29)

29

OH

OH O O

OH CH₂OH

OH

OH O CH₂OH

n OH O

OH O

OH CH₂OH

OH OH

OH O

OH CH₂OH

セルロースへミセルロース

グルコース

OH O

OH O OH O

OH O

OH

n OH

OH O OH

OH

OH O

OH

キシロースセルロース

55 ％ヘミセルロース

25％

リグニン 20 ％

木質バイオマス

リグニン分解糖化発酵

セルラーゼキシラナーゼ

リグニン分解酵素

セルロース系未利用資源の前処理

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バイオマスタウン構想

バイオマスとは