バイオマスエタノール

バイオマスエタノール

バイオマスエタノール、またはバイオエタノールは、主に植物由来の資源を発酵させて生成されるエタノールです。サトウキビやトウ[[モロコシ]]などの作物を原料とし、内燃機関の燃料として利用されることが多いです。このエタノールは、石油由来の合成エタノールとは異なり、再生可能エネルギーとしての特性を持っています。特に、燃焼による二酸化炭素の排出がカーボンニュートラルになる点が大きな魅力です。

バイオマスエタノールの生産方法

バイオマスエタノールは、主に以下の原料から生産されます。

• - _糖質原料_: サトウキビ、モラセス、甜菜。
• - _デンプン質原料_: トウ[[モロコシ]]、小麦、ジャガイモ、など。
• - _植物を含む_: スイッチグラスや稲わらといった材料も利用されます。
• - _産業廃棄物_: 残飯やパルプの廃液もエタノールの源として再利用が進んでいます。

生産方法としては、アルコール[[発酵]]と蒸留を使った方法や、セルロースから直接エタノールを生成する技術があります。サトウキビから発酵した後のモラセスを使用する方法が一般的ですが、トウ[[モロコシ]]を用いる場合は、デンプンを糖化してから酵母を用いた発酵を行います。

生産工程の概要

1. 収集・運搬: 原料を集め、工場へ運搬します。
2. 糖化: 糖質原料の場合、酵母で代謝可能な糖を得るために水と陽性酸を加えます。
3. 発酵: 糖分を酵母によって発酵させ、低濃度のエタノール溶液を生成します。
4. 蒸留: 低濃度溶液を濃縮し、約95%のエタノール濃度に引き上げます。
5. 精製: 分子篩等を用いて99.5%の無水エタノールを生成します。

燃料としての特性

バイオマスエタノールは、再生可能な資源から製造されるため、持続可能なエネルギー源として期待されています。また、温暖化対策としてのCO2排出削減にも寄与します。内燃機関において使用する場合、ノッキング発生が少なく、ガソリンと混合して使うこともできます。これは、例えばE10(エタノール10%混合燃料)として広く流通しています。

ただし、バイオマスエタノールの熱量はガソリンに比べて34%小さく、燃料の供給装置の部品が劣化する恐れもあります。また、NOx一部の有害物質はガソリン燃焼と比較して多く排出されるため、注意が必要です。

世界的な動向

各国でバイオマスエタノール導入が進められており、日本でも輸送燃料としてのバイオマス由来燃料の普及を目指す政策が取られています。特にブラジルでは、自動車燃料として広く使われており、サトウキビからのエタノールが主流です。

ただし、バイオマスエタノールの普及にはいくつかの問題も指摘されています。食料生産との競合や、排気ガスの環境への影響、新たなインフラの必要性などが含まれます。これらの課題に対処しつつ、持続的なエネルギー資源として位置づけることが求められます。

今後の展望

今後は、セルロース由来のエタノール製造技術が進化することで、より効率的なエタノール生産が期待されています。廃木材や稲藁などの未利用資源を活用する研究も進行中です。これにより、より多くの環境負荷を低減したエネルギー供給の実現が期待されるでしょう。バイオマスエタノールは、再生可能エネルギーとしての役割期待されつつ、社会全体での利用促進が鍵となります。

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