廃棄物利用で循環型社会に貢献できるバイオマス発電とは？簡単に解説します！

地球温暖化による気候変動の問題に対し、2050年カーボンニュートラルの目標を掲げた日本は、石炭、石油等の化石燃料にかわり、再生可能エネルギーを主力電源とすることを明言しました。太陽光発電や風力発電は、気候や天候によって発電量に波があります。そんな中、廃棄物を利用し、安定して発電が可能なバイオマス発電に注目が集まっています。今回は、バイオマス発電とはどのようなものなのか、また、バイオマス発電が循環型社会にどのように貢献するのかについて、解説いたします。

目次

1. カーボンニュートラルなバイオマス発電

2. バイオマス発電の種類

3. バイオマス発電が発展するには？

4. まとめ：廃棄物利用や発電時の熱利用で循環型社会に貢献しよう

1. カーボンニュートラルなバイオマス発電

バイオマスとは動植物に由来する生物資源のことをいいます。木材や食品廃棄物、農畜産業・水産業からの残渣や、尿等のバイオマス原料を使って発電するものを、バイオマス発電と言います。

バイオマスは燃焼させるとCO2を排出しますが、その生長の過程でCO2を吸収していることから、バイオマス発電は「カーボンニュートラル」なエネルギーとされています。

出典：国立研究開発法人国立環境研究所『バイオマス発電 - 環境技術解説｜環境展望台』

出典：資源エネルギー庁『バイオマス発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

再生可能エネルギーの中のバイオマス発電

再生可能エネルギーは、化石燃料に由来しないエネルギーで、永続的に利用が可能なものを言います。具体的には、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス等を利用した発電です。日本政府は2050年カーボンニュートラルを宣言し、地球温暖化や気候変動の原因となっている温室効果ガスの排出を、2050年までに実質0にすることを目標として決めました。そのためには石油、石炭等の化石燃料に代わり、再生可能エネルギーを主力電源として推進することが必要です。

エネルギー供給量におけるバイオマス発電の割合は、2020年で約3.2%です。再生可能エネルギーの中では、太陽光発電、水力発電に次いで3番目の供給量となっています。2012年に固定価格買取(FIT)制度が導入されたことで、小規模でも市場に参入しやすくなり、近年導入量が飛躍的に上昇している注目の発電方法です。

出典：ISEP特定非営利活動法人環境エネルギー政策研究所『2020年の自然エネルギー電力の割合（暦年速報）』よりアスエネ作成

出典：資源エネルギー庁「第3節一次エネルギーの動向『【第213-2-20】固定価格買取制度によるバイオマス発電導入設備容量の推移』」

2. バイオマス発電の種類

バイオマス発電は様々な原料から行うことができます。木質廃材や、家庭から出るゴミ、農林・畜産業で排出される残渣、製紙業で排出される黒液を濃縮させたもの等多岐に渡り、さまざまな産業で排出される廃棄物が利用されています。

また、原料によって発電方法も違います。一般的なものを以下に紹介します。

（1）直接燃焼

日本で多く導入されているのは、乾燥系廃棄物を直接燃焼させる形態です。林地残材や建築廃材、とうもろこしや稲藁等の農業残渣等をチップ化、ペレット化してボイラーで燃焼させる方法です。

（2）生物化学的変換

食品廃棄物、家畜の糞尿、サトウキビの搾りかすであるバガス等を発酵させ、生成されたメタンやエタノールを燃料にして、発電する方法です。

（3）熱化学的変換

製紙工場から排出される黒液や、廃材、古紙等を、高音・高圧でガス化、炭化させて燃料を生成し、発電に利用する方法です。

出典：資源エネルギー庁「第3節一次エネルギーの動向『【第213-2-19】バイオマスの分類及び主要なエネルギー利用形態』」

出典：国立環境研究所『バイオマス発電 - 環境技術解説｜環境展望台』

熱利用や燃料への二次利用が可能

焼却時の排熱は、暖房や温水に利用し省エネルギーに貢献できるほか、農業や魚の養殖等に二次利用し有効活用が可能です。また、メタン発酵時の消化汚泥を乾燥させて肥料を製造する例もあります。

一方、生物化学的変換により製造されるバイオエタノールやバイオディーゼルは、発電だけでなく輸送用燃料にも利用されています。

出典：資源エネルギー庁『バイオマス熱利用｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

出典：資源エネルギー庁「第3節一次エネルギーの動向『【第213-2-19】バイオマスの分類及び主要なエネルギー利用形態』」

3. バイオマス発電が発展するには？

2018年の北海道胆振東部地震で大規模な停電が発生したことなどをふまえ、地域の災害対策としてのレジリエンス強化に、再生可能エネルギーの普及が重要性を増しています。

バイオマス発電の課題点

（1）バイオマス資源の収集、運搬にコストがかかる

バイオマス発電は、小規模分散型の設備になることが多いという実態があります。バイオマス資源が分散しているために、収集や運搬等に低コストを実現できるかどうかという問題があります。さらに長期的、安定的に原料を調達、確保することが課題となっています。

出典：資源エネルギー庁『バイオマス発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

（2）輸入木材の使用増加は林業の活性化と逆行している

木質バイオマスについては、コストの安い輸入木材の使用が増加しているとして、日本でも問題視されています。林地残材を活用することで、森林の整備につながり、林業の活性化が図られるのです。

EUでは再生可能エネルギーの約3分の2がバイオマス発電ですが、環境団体や専門家は、森林由来の原料を使った発電は森林のCO2吸収の機能を低下させるとして、再生可能エネルギーから除外するよう求めており、議論がなされているところです。今後、バイオマス発電のあり方が問われる可能性がありそうです。

バイオマス発電が発展するには、コストの問題をクリアするために地域での活用を図ることや、適切な廃棄物の活用が重要となるでしょう。

出典：日本経済新聞「[FT]原生林からの木材『再生可能でない』 欧州委検討 」（2021.6.18）

バイオマス発電は循環型社会に寄与

バイオマス発電はカーボンニュートラルであると同時に、林地残材や家畜排泄物や生ゴミ等の廃棄物を資源とするため、地球環境の改善に貢献します。発電段階で発生した熱を再利用することで省エネルギーにつなげ、循環型社会の構築に繋がるものであるところは、バイオマス発電に期待される部分です。

地域におけるバイオマス発電を取り巻く動向、促進事業

再生可能エネルギーは、地域に需給一体的に活用されることが求められています。災害時のレジリエンス強化と地域エネルギー循環のモデルとしての位置付けが推進されています。

バイオマス発電は、森林整備、林業活性化の観点からも地域経済、雇用創出への波及効果の期待は大きいと言えるでしょう。

「地域未来投資促進法」は、地域の特性を活用し、高い付加価値を創出する事業に対し、都道府県知事の承認のもと、課税の特例が受けられる制度です。バイオマス発電は、地域分散型の発電であることを活かし、地域経済を牽引することが進められています。

出典：経済産業省『地域未来投資促進法』

4. まとめ：廃棄物利用や発電時の熱利用で循環型社会に貢献しよう

未活用材や廃棄物を利用するバイオマス発電ですが、発電のみならず熱利用や燃料にと多段階に再利用することができ、循環型社会の構築に貢献するものです。さらには雇用創出や林業の活性化、地域貢献等メリットが大きく、経済波及効果の高さにおいて期待が大きいです。

再生可能エネルギーが主力電源とされていく中で、バイオマス発電は地域において魅力ある発電と言えるでしょう。再生可能エネルギーの導入を検討されるなら、バイオマス発電を検討材料の一つに加えてみてはいかがでしょうか。