バイオマス利活用 ―なぜ今,バイオマスか― 柚山 義人

1. 緊迫するエネルギー需給とバイオマス利活用

1.はじめに

■今,2030年,あるいは2050年をターゲットに,環境,エネルギー,食料,経済問題を議論しようという動きが活発である。共通するキーワードは,「持続可能性」である。また,各々は深く結びついている。2030年,2050年は,ずっと先の話のように思える。しかし,私たちが来た道を思い起こせば,20年前,40年前は実体験のある現実の世界である。20年後,40年後も,すぐにやってくる。時代の流れが加速化し,科学技術の進展による恩恵が期待できるかもしれないが,地球温暖化という問題対応への舵取りを委ねられている我々世代の責任は重い。

SENECA 21stは,「次世代に彼らが生存できる地球を引き継ぐ努力を惜しむ者はいないと信じ」開設された。話題提供者は,現在,バイオマス利活用を研究開発の面から推進する立場にあり,特に,地域実証研究では,様々な想いが交錯する。バイオマス利活用は,やり方次第で,環境,エネルギー,食料,経済の問題に貢献することにもなるし,負の影響をもたらしたりもする。2030年,2050年を見据えて,今,何をすべきかを自問しながら,話題提供を開始する。


2.「循環の視角から地球環境問題に展望を拓く」を読んで

■SENECA 21stの最初の話題は,管理者でもある中道 宏氏による「循環の視角から地球環境問題に展望を拓く」であった。SENECA 21stの骨格を学んだ。主として江戸時代を舞台とする次の記述が目にとまった。

(1)化学肥料がない時代の日本では,森林の落葉は貴重な肥料源であり,また化石燃料が普及するまでは熱源でもあり,日本の山は長い間低木や草が生える草山で,今日あるような緑豊かな山ではなかった*1
(2)長い間エネルギーは薪炭から供給されたが,たたら製鉄により日本の中国・四国の森林が破壊されたように,製鉄等のため地球上の森林が破壊されてきた。
(3)鎖国であった江戸時代の日本は,食料,エネルギー等必要な全てのものを自給しなければならなかった。それはすべて太陽エネルギー由来のもので,魚介類以外は植物が受け止めたもの(バイオマス)である。

例えば,次にみるように育てた作物はすべて循環利用され,最後は元の農地に還元されるという,持続した国土経営であった。
 人口3000万人,コメ生産量3000万石(450万トン)
  コメ450万トン→糞尿→農地
  わら450万トン
   50%→堆肥→農地
   30%→燃料→灰→洗剤,農地
   20%→草履,縄→堆肥→農地

すなわち,人口3000万人を米3000万石(1人1石,150kg)で養うとともに,わら450万トンは堆肥,燃料,草履・縄等の製品として活用され,糞尿,堆肥,灰として農地に還元された。

(1)(2)が目にとまったのは,わが国の森林に関する意外な側面を知ることになったためである。今,森林は,林業経営の厳しさ,二酸化炭素吸収,間伐材のエネルギー化,洪水緩和・水源涵養などの多面的機能で注目されている。森林の豊かさが日本を支えている。しかし,一定の管理無しでは豊かさを保てない。話題提供者が子どもの時は,近くの里山へ度々入り,恩恵を受けていた。生きていくために,過度に搾取を行うと,水と土に恵まれた日本とは言え,禿げ山,痩せ山をつくることになるのである。当時は,マンパワーによる伐採だったであろうが,基本的生存をこえたビジネス目的になると,日本が木材を輸入する外国の森林面積が半分になる事態をもたらしてしまう。わが国の森林面積が半分になったとすると,それは考えるだけでも恐ろしい。*2は,アニメ映画「もののけ姫」で認識された方も多いであろう。

(3)が目にとまったのは,「1人1石,150kg」という部分である。森林とともに水田が日本を支えていることは段々と再認識されるようになってきた。当時は,必死で1人1石(こく)を確保しようとしたに違いない。今,日本人のお米の消費量は1人1年に60kgという水準にまで低下した。お米づくりを含めてであるが,農業はエネルギー消費産業になった。食料自給率はカロリーベースで39%にまで落ち込んで,食料,飼料の大量輸入が環境悪化につながっている。作物をつくる能力があるのに作れない,作る能力を発揮すると採算がとれない。一方,世界には飢餓に苦しむ人も多い。外国では穀物の値段が上昇している。日本のお米だけが価格の低下を続け,生産能力があるにも関わらず生産量を減じている。生きるための糧を追い求めた時代の人には信じられない光景であろう。時代劇でよく「○○石」という言葉を聞くが,1石は,お米150kgを収穫できる土地の面積であることが想像される。お米をつくるには水が必要であり,田んぼの背後に水源となる土地,用排水施設が必要であることは言うまでもない。

循環型社会を論じるとき,よく江戸時代の営みが登場する。石川英輔氏の書籍や記事*2,*3を読むと,江戸時代の物質循環の健全性,合理性が理解できる。その時代に戻ることはできないが,もしかしたら彼らが気づかないで実践した「循環」のコンセプトに学ぶべき点は多い。

3.光合成の基本式

■2008年4月号の「ニュートン」*4は,「CO2を吸収し,地球のすべての生物を支えている光合成,その仕組みとは?」という特集を組んでいる。太陽からのエネルギーを植物がデンプンをつくる化学反応と温暖化対策の本質がまとめられている。光合成の反応式は次のように記述される。デンプンを食べたときに私たちの体の中では,デンプンが分解されてエネルギーに変わるが,これは光合成の逆方向の反応である。

6CO2+12H2O+光エネルギー → C6H12O6+6H2O+6O2

■植物とその食物連鎖に関係するバイオマスは,このように太陽エネルギーを貯蔵できる。その機能を人間の都合のよいように高めたのが,農林水産畜産業である。産業革命以降の化石資源の利用は,農業と工業を発展させたが,人口増加と経済合理主義と相まって,健全な物質循環を破綻させた。このことが地球環境問題を引き起こした。一方,地球環境問題を解決する大きな要素が光合成機能の活用である。

4.世界のバイオマス

■ホイッタカー(Whittaker)らによる推定によると,地球上のバイオマスの現存量は乾燥重量ベースで,陸地で1兆8,370億t,海洋で約40億tである*5。このうち,樹林が1兆7,000億tと全体の92%を占めている。バイオマスには約45%の炭素が含まれているので,地球上のバイオマス総量を炭素に換算すると8,400億tということになる。この量は,石油,石炭,天然ガスの確認埋蔵量にほぼ等しく,世界の年間エネルギー消費量(約100億t)の約80倍に相当する。また,バイオマスの年間光合成量は,乾燥重量ベースで,陸地で1,150億t,海洋で約550億tである。丸材の生産量は年間約17億tであり,農畜産物の生産量は年間約56億tである。このように,我々が年間に利用しているバイオマスは,生産量の数十分の1のオーダーである。エネルギーとしては,薪,木炭,メタン,エタノールなどの形で年間約9.3億t(石油換算)が利用されており,これは全エネルギー使用量の14%に相当している。発展途上地域ではバイオマス由来のエネルギー比率が大きい。

5.緊迫するエネルギー需給

■話題提供者が,高校の半ばまで過ごした家は,家族5人が集まる一番広い8畳の部屋の明りは,60Wの裸電球一つであった。牛や馬が田を鋤いていたこと,カラーTVが来た日,ホームこたつが来た日を覚えている。火鉢や湯たんぽ,蚊帳が活躍していた。風呂や台所は今で言う里山からの燃料を使っていた。出すゴミは,瓶類以外はほとんどなかった。飲み水は3軒の共同井戸であった。薪割りが結構上手に出来た。田舎故,同世代の方より,5~10年程度時代の流れを後追いしていたと感じる。

数年前,1960年に比べて1家庭あたりの電気使用量が10倍になったという統計を見て納得した。三菱重工業株式会社によると,2001年の電気使用量は1955年の約18倍である。東京電力は,電気需要は1952年度から2003年度の間に約35倍になった,家庭におけるエネルギー使用量は,1965年度から2005年度の間に約5.3倍になったと紹介している。これらの増加率は,GDPの増加率の2倍以上である。様々な数字があるが,この数十年間に化石資源の使用量が急増したことは疑う余地もない。

世界に目を向けると,小島紀徳氏は,「世界のエネルギー消費は第二次世界大戦以降の急激な増大が見られ,現在では世界で,石油換算で90億tのエネルギーが使われている。石油・石炭・天然ガス・その他の比が,4:3:2:1で推移している。原子力は水力の3倍近い値となっている。バイオマスは,経済統計にはのってこないが,石油換算で15億t程度と見積もられている。」と解説している*6。エネルギー需要見通しは統計により差がある。例えば,IEA/World Energy Outlook2007によると2005年は114億トン(石油換算)*7,エネルギー・経済統計要覧’07によると2004年は102億トン(石油換算)*8となっている。

公害対策や省エネルギー技術が進んだとしても,地球が悲鳴をあげるのも無理はない。そして,エネルギー需給はまだまだ増加傾向にある。このままでは人類を養えないことは目に見えている。「オイルピーク」が話題になってきたが,開発途上国の人口増と経済成長のもとで,早く需要量を減じる方向に舵をとるべきという総論は意見の一致を見るところである。

経済産業省では,平成20年5月21日,「長期エネルギー需給見通し」を公表している*7。これは,2007年4月より総合資源エネルギー調査会需給部会にて,エネルギーの安定供給及び温暖化問題への対応といった政策課題を踏まえ,2030年までの我が国のエネルギー需給とエネルギー起源CO2排出量について審議を重ねてきた結果を踏まえた答申である。バイオマスを含む新エネルギーの導入促進については,2005年度比で,2020年,2030年にそれぞれ約2倍,約3倍を考えており,1次エネルギー国内供給の約11%を目標として設定している。

環境家計簿をつけてみると,家族が日常生活で,電気,都市ガス,ガソリン,水道,下水道,ゴミ処理でどのくらい多くのエネルギーを使っているか,結果として温室効果ガスである二酸化炭素を排出しているかを概算できる。これまで二酸化炭素をゴミとは捉えていなかったが,年間1人10tを越える排出量と考えると恐ろしくなる*9。バランスをとるためには,排出量を1/6程度にする必要があるとのことである。この40年の科学技術の進歩とエネルギー使用量の増加を考えると,先は読みづらいが,今後の生活水準,生き方について,このままではいけないと思う。

考えて頂きたいこと

■化石資源の使用は,地球温暖化につながります。私たちは,日常生活や産業活動で,どのような方法でどのくらい使用量を減らすことができるでしょうか。

次回予告

■次回は,農業がどのくらいのエネルギーを消費して,作物等としてのエネルギーを生産(獲得)しているかについて,公表されているデータをとりまとめて紹介します。

柚山 義人 H20.9.17

*1 水木邦彦:草山の語る近世,山川出版社,2003

*2 石川英輔:大江戸えころじー事情,講談社,2000

*3 石川英輔:江戸時代はエコ時代,毎日新聞2008年1月1日号第4部第11面,2008

*4 三室 守監修:地球の生物を支えている光合成,Newton,pp.14-51,2008年4月号,2008

*5 坂 志朗編著:バイオマス・エネルギー・環境,アイシーピー,2001

*6 小島紀徳:21世紀が危ない-環境問題とエネルギー-,コロナ社,pp.98-101,2001

*7 http://www.enecho.meti.go.jp/topics/080523.htm(2008年7月7日確認)

*8 NEDO:あしたの地球のつくりかた,Environment&Energy Booklet 2007,2007

*9 森口祐一:地球大気全体が最終処分場,環境新聞2008年1月1日号第2部1面,2008

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