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農業・農村における創エネと節エネ
柚山 義人
6. バイオマス利用による化石エネルギーの代替
(1)バイオマス利活用の情勢
■バイオマスの利活用で化石エネルギー由来のモノやエネルギーを代替できる。バイオマスは，そのまま，あるいは変換して，食料，飼料，暮らしの道具，建材，電気，熱，輸送やプロセス駆動用の燃料，農業生産資材，工業原料などさまざまなものとして使われている。エネルギーに注目がいきがちであるが，バイオマス由来のモノが使われると，間接エネルギーを減らせることになる。 バイオマスの利活用が環境，エネルギー問題軽減に貢献できるのは，バイオマスの有する，①再生可能であること，②貯蔵性・代替性があること，③膨大な賦存量を有すること，④カーボン・ニュートラルであること，という特性による。 政府は2002年12月に「バイオマス・ニッポン総合戦略」を閣議決定し，地球温暖化防止，循環型社会形成，戦略的産業育成，農山漁村活性化等の観点から，バイオマスの総合的かつ効率的な利用に向けたさまざまな取り組みを始めた*20。 農林水産省は，「国産バイオ燃料の大幅な生産拡大に向けて」と題した総理報告（2007年２月）をとりまとめた。この中には工程表が示されていて，2011年までにバイオ燃料５万kLを100円/L以下で生産するという目標になっている。2030年頃の目標は，600万kLで，現在のガソリン消費量の1/10に相当する数値である。また，経済産業省と農林水産省は，バイオ燃料技術革新協議会を組織し，2008年３月に「バイオ燃料技術革新計画（案）」を策定した。この中で，バイオマス・ニッポンケース（100円/L），技術革新ケース（40円/L）をどのように実現していくかをとりまとめている。100円/Lのケースでも，原料生産コストが大幅に小さくなることが求められる。食用のコメ生産コストが230円/kgという現状の中で，20円/kgが期待されている。通常の方法では達成できない数値である。2008年度からは，稲わらなどのセルロース系原料をエタノールに変換して利用する実証事業も始まった。 バイオマス利活用に関する事業は，平成22年度に，行政刷新会議による事業仕分けや総務省による政策評価を受けて，今後は着実に効果が上がるものに絞り込んで，進捗状況の把握・評価･管理を行いながら推進することになった。その依り所となるのは，2010年12月に閣議決定されたバイオマス活用推進基本計画*21である。 (2)バイオマスエネルギー利用の留意点 ■バイオマスエネルギーの原料は，家畜ふん尿，農作物残さ，食品残さ，廃食用油，資源作物，林地残材，廃木材，生活排水汚泥等で，生成物はバイオエタノール，バイオメタノール，バイオディーゼル燃料，バイオガス等である。図５は，バイオマスエネルギーを製造するフローである。システムとしての成立性は，原料バイオマスの生産や変換だけでなく，収穫，乾燥，輸送，貯蔵，破砕，固液分離，廃棄物処分等を含む全プロセスについて，エネルギー，環境，経済など様々な観点から点検・評価する必要がある。原則的に求められることは，「投入エネルギー（直接エネルギー＋間接エネルギー）」より「生産されるエネルギー」が大きくなることである。エネルギーと同時に生成されるマテリアルのほとんどを廃棄物として処分しないといけない方法ではシステムが成立しない。エネルギー生産の効率化だけに意識があると，窒素（Ｎ），リン(Ｐ)，有機物の循環を含む農業生産・土壌の持続性に問題を生じる危険性がある。すなわち，バイオマスエネルギーの製造においては，光合成に基づく炭素（Ｃ）の回収が主となるので，それに付随するＮ・Ｐ・カリウム（Ｋ）及び微量ミネラルの農地還元が鍵となる。 図５ バイオマスエネルギーの製造
(3)間接エネルギーの評価 ■間接エネルギーの評価は重要である。例えば，わが国において家畜ふん尿などから製造できる堆肥や液肥中の窒素量は農地が利用する窒素化学肥料の量とほぼ同じである。家畜ふん尿から60万ｔ/年の窒素を含む堆肥が製造できる。窒素肥料は58.2MJ/kg-Nとエネルギー換算できるので，窒素60万tは35PJに相当する。堆肥にはＰ，Ｋ，その他の微量成分も含まれているので，その価値はもっと大きい。堆肥製造に要するエネルギーは差し引く必要がある。 もう１つ身近な例を示す。メタン発酵技術により100頭の乳牛のふん尿から得られるエネルギーは，メタンガス約810GJ/年，窒素肥料約320GJ/年である。このうち４割（約450GJ/年）を純増分，水田での消費エネルギーを30,000MJ/haとすると，この取り組みで15ha分を賄えることになる。 間接エネルギーの算出は結構難しい。その素材（モノ）をつくるのに使用したエネルギーを積み上げる方式と，産業連関表を用いて価格から推定する方法が一般的である。 (4)地産地消のバイオマス利用 ■農村地域においては，エネルギーの地産地消への指向が基本になると考えられる。身の丈にあった技術で，農業に必要なエネルギーの自給率を上げたいものである。使っている化石エネルギーを，できるだけバイオマス由来のメタンガス，バイオディーゼル燃料，バイオエタノールに置き換えたい。当然，天然ガス，軽油，ガソリンと混ぜることなく100％で利用する道を探るべきである。土壌診断を行いながら，できるだけ周年的に作物をつくり，食料，飼料，マテリアル，エネルギーの順に消費していくことが理想である。
柚山 義人 H23.5.31
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