木材を賢くリサイクルする方法 » 【特集】木材の最新リサイクル法 木質バイオマスとは

【特集】木材の最新リサイクル法 木質バイオマスとは

こちらでは、近年注目を集めている木材の最新リサイクル法、木質バイオマスについて取り上げ、その利用状況やメリット・デメリットなどについて、取りまとめてご紹介していきたいと思います。

どんなことができる?
木質バイオマスを
導入すべき企業や団体

資源の循環、そして効率的な活用を推進する国が後押ししている木質バイオマス。余った木材を燃料として熱や発電といった新しいエネルギーを生み出すリサイクル方法として注目されており、すでに海外では木質バイオマスのシェアが60%を占める国もあります。

image

木質バイオマスで
できること

水蒸気・温水・温風・ガス・発電
として利用可能

間伐材や木くず、端材を燃料として活用してできるのが、水蒸気・温水・温風・ガス・発電です。

たとえば製材工場では、化石燃料の代わりに木質ボイラーを用いて木材を乾燥させ、石油燃料費や木材廃棄費用の削減をしています。自分たちの工場で出た木材を燃やして、新しいエネルギーに転換するとても効率的なリサイクル方法です。

image

木質バイオマスに対する
国の支援・補助金事情

省庁のみならず
都道府県レベルでも補助金あり

省エネルギー性や廃棄木材の削減、二酸化炭素排出削減などの観点から、日本の各関係省庁では、木質バイオマスに対する支援や補助金制度を実施しています。

たとえば経済産業省傘下の資源エネルギー庁においては、民間事業者が導入する、木質バイオマスや地中熱等を利用した再生可能エネルギー熱利用設備の費用を補助する施策を行なっています。補助対象経費の1/3以内~、地方公共団体から指定・認定を受けるなどの条件をクリアすれば、2/3以内を補助。この他にも、各省庁や都道府県による支援・補助金も多数実施されているほど、導入しやすい環境が整っています。

image

現在の木質バイオマス
利用状況

利用はまだ少ないものの、
伸びしろは十分以上

2017年に行なわれた調査によると、全世界のエネルギー消費において化石燃料の占める割合は、実に78.4%。一方、水力・風力・太陽光などの自然エネルギーのなかでは、木質バイオマスの熱利用が3.7%、電気利用は0.4%となっています。

数字だけを見ると低く感じてしまいますが、逆に言えば、木質バイオマスがまだまだ発展途上の段階にあり、将来的な伸びしろが大きいということでもあります。とりわけ、天候などに左右されがちな太陽光や風力と違い、木質という日本に豊富な資源を今後いかに効率的に低コストで運用できるかが、鍵となっています。

木を選ばない唯一無二のプラントを持つ バイオマスエナジー社

燃料を選ばず、エネルギー効率の高いプラントが成否を分ける

木質バイオマスの導入には補助金が出ますし、化石燃料よりもランニングコストを抑えられる傾向にあります。蒸気を木材の乾燥に使いたい、温泉施設に活用したい、温風を利用したいといったニーズを持っているのであれば、検討してみる価値は大いにあるでしょう。

とはいえ、木質バイオマスのプラントの吟味は必須です。とてもデリケートな製品ですので、自社が持っているor手配できる燃料が確実に使えつつ、生成カロリーが高いボイラーを見つけることが、その後の運営に大きな影響を及ぼします。

そこで当サイトで注目したのが、木ならなんでも燃やせる木質バイオマスのプラントを開発したバイオマスエナジー社(2019年7月現在/当サイト調べ)。この唯一無二の日本製ボイラーを持つ会社を紹介します。

バイオマスエナジー社の
企業理念や目指すことを見る

木質バイオマスとは?

木質バイオマスとは、従来ではゴミとして捨てられていた間伐材や木屑などを燃料として有効利用し、発熱や発電に活かすというものです。たとえば、東日本大震災をきっかけに、電気やガス、石油を必要としない暖房器具として、薪ストーブやペレットストーブが再評価されましたが、それをより大きな規模で行ない、発電や発熱に活かそうというのが、木質バイオマスということになります。

木質バイオマスの
発生量と利用の状況

木質バイオマスとして使える燃料は、森林の間引きなどで伐採される間伐材や、木材の製造工程で排出される木屑や端材、さらには老朽化した木造建築物の解体によって発生する廃建材などがあります。

これらのうち、製材工場などで発生する残材は年間約850万m³で、その95%が木質バイオマスとして利用。建設発生木材は年間約1,000万m³で、うち90%が利用されているそうです。

その一方で、間伐材などは年間で約2,000万m³が発生しているものの、そのほとんどが、未利用のまま廃棄されています。これらをどう有効活用していくかが、木質バイオマスの課題であり、また将来への可能性であるとも言えます。

木質バイオマスの
メリット・デメリット

木質バイオマスのメリット

その筆頭に挙げられるのは、石油などの化石燃料と比べ、新たに発生させる二酸化炭素の量を抑制できるという点です。ご存知のとおり、木材は伐採される前には、二酸化炭素を吸収し、酸素を放出しています。また木材の伐採後は新たに植林が行なわれ、二酸化炭素吸収と酸素放出が受け継がれます。

また、本来であればゴミとして廃棄されてしまうものを、燃料として有効活用でき、廃棄物の量も減少できるという、一石二鳥の効果も大きいでしょう。加えて、輸入に依存しない、国内で調達できる新たなエネルギー源としての期待も高まります。さらには、森林資源を有する山村地域での新たなビジネスや雇用の創出という経済活性化の効果も見逃さません。

木質バイオマスのデメリット

一方、木質バイオマスが大きな課題としているのが、燃料の調達をいかに合理的かつ低コストで実現できるか、という点になります。年間約2,000万㎥の間伐材が発生しているにも関わらず、そのほとんどが未使用のままとなっています。

その最大の理由は、収集と運搬のコストが膨大となってしまうため。山林は人里離れたエリアに分布している場合が多く、大型トラックの乗り入れもなかなかできないというケースが多いのが現実。これをどう改善していくかが、今後の大きな課題となっています。

木質バイオマスの燃料

木質バイオマスに用いられる燃料は、適したものとそうでないものがあります。また、用いられる燃料としては、薪やチップ、ペレットといった形態が代表格。それぞれに特徴があり、しっかり踏まえておくことが重要です。

木質バイオマスの補助金

かつての家庭用太陽光発電システムに対する補助金や、エコカー減税など、地球温暖化防止の観点から、二酸化炭素(CO2)排出の抑制に寄与する製品やシステムの導入に際しては、国や都道府県、市区町村などからの補助金が利用できます。木質バイオマスに関しても然りです。利用できるものは、賢く利用してください。

木質バイオマスの導入事例

これから木質バイオマスを導入しようと検討している企業や団体の方は、実際の導入事例が気になることでしょう。ここでは木質バイオマスの導入に踏み切った、青森、栃木、北海道の3つの事例をご紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。

木質バイオマスの見学レポート

木質バイオマスボイラーを導入している団体を訪問し、その運用の模様をレポート。また木質バイオマスのプラントで求められる、灰処理やクリンカー処理、タール処理といったメンテナンスについても詳しく取り上げます。さらには導入しているボイラーのスペックや、計画の立案時のエピソードなども取材しました。

そもそもバイオマス発電とは?

近頃注目を集めつつある、「バイオマス発電」。発電の仕組みはどのようになっているのでしょうか。従来の火力発電などと比較して、どういった特徴があるのでしょうか。ここでは、使用する燃料や発電方式、バイオマス発電を実際に導入した例などの情報をまとめています。また、バイオマス発電の普及を促進するために国が設けた制度や、今後の展望についても紹介しています。

バイオマス発電を事業化のポイントとは?

木質バイオマス発電を事業化するためには、採算がとれる方法で発電を行わねばなりません。ここでは、地域の需要をくわしく知ることや、燃料の選択や調達方法など、抑えて押さえておくべき情報をまとめています。また、バイオマス事業が、地域経済の活性化に大きく貢献する可能性のある事業である理由についても、あわせて説明しています。

木くずが原因で起こった裁判

木くずの扱い方が問題視されて、実際に裁判に至った実例をとりあげています。同じ木くずであっても、「廃棄物」であるとみなされるケースと「有価物」であるとみなされるケースがあります。前者の廃棄物だとみなされると、処理の仕方や目的などによっては、法律違反を犯していると判断される可能性も。木質バイオマスの普及が徐々に進んでいくことが見込まれる現在、木くずなどを再利用するビジネスへの参入を検討している人も多いのではないでしょうか。無用なトラブルを避けるためにも、ぜひ参考にしていただきたい情報をまとめました。

直接燃焼発電とガス化発電の違いとは?

バイオマス発電方式は、大きく2つに分かれます。「直接燃焼発電」と「ガス化発電」の2種類です。ガス化発電については、さらに「ガスタービン方式」と「ガスエンジン方式」に分かれます。

それぞれの発電方式について、発電のしくみや適する発電規模、メンテナンスのしやすさ、発電効率について解説。木質バイオマスを利用した発電事業をスタートすることを検討している人は、発電の目的や環境に適した方式を見つけるためにも、ぜひ参考にしてみてください。

木質バイオマスのガス化システムとは?

「ガス化システム」とはそもそも何なのか、そのしくみを説明しています。このシステムが注目を浴びている最も大きな理由として、発電効率の良さがあげられます。また、発電のみならず、熱の場合はさらに回収率は向上。そのため、電熱併給が、現在では最も効率のよい方法であることは確かです。詳しい数字などを用いて説明しているので、電熱併給が特におすすめだということを納得してもらえると思います。

小規模木質バイオマス発電の発電コストはどの程度?

小規模な木質バイオマス発電を利用した場合、発電コストがどのくらいになるのかを 解説。導入したバイオマス発電を、ビジネスとして成立させるためには、安定して利益を出し続けることが必要です。

3つの発電方式を用いて、発電出力や燃料として使用する木材のコストなどの条件を仮定し、収支を確保するめに必要な数字を考えていきます。ただし、それぞれの地域の燃料相場など、条件や環境により差があるため、ひとつの目安として捉えてください。

木質バイオマス利用施設に関連する国の支援事業や補助金について

農林水産省を含む複数の省庁がバイオマス事業など、地球環境にやさしい取り組みについて、支援事業を行ったり交付金制度を設ています。その中から、いくつかピックアップして解説。支援事業の目的や狙い、予算額、さらに、補助金の交付対象となるための条件などもあわせて説明しています。

木質バイオマスの必要性とは

木質バイオマスは高度成長を遂げてきた過程で、注目を集めてはじめています。これまで無駄になっていた森林資源を有効活用し、地球の温暖化を防ぐ1つの方法として、木質バイオマスの有効活用が求められているのです。人工林が多数ある日本では、木質バイオマスを活用することで、人工林や森林資源の循環利用を図れます。木質バイオマスの必要性や、どのメリットが何なのかを分かりやすく解説しているので、ぜひ参考にしてみてください。

森林経営管理制度とバイオマスの関係とは?

新たにスタートしている森林経営管理制度。これまで管理されてこなかった森林を適切に管理し、森林資源を活用できる制度です。森林資源を有効に活用し、新しい森林資源を作るのに有効な制度。ではなぜこの制度が必要となったのか、また林業の活性化やバイオマスに与える影響とは何なのか解説していきます。

地域活性化にはバイオマスが欠かせない?

地域活性化をする方法の1つとして、バイオマスの活用があります。環境資源であるバイオマスを活用し、効率よく用いることは、地域活性化につなげることができるのです。現在ではどのような事業モデルがあるのでしょうか?今回は、現在のバイオマス事業が抱えている課題や地域活性化するためにバイオマス事業がどのように役立つのか説明いたします。

木質バイオマス発電の林業への影響

林業は、木質バイオマス発電の燃料調達において、欠くことのできない存在です。林業において、本来なら廃棄していた「間伐材」や「林地残材」、製材の際に発生する「おが屑」などを燃料として販売できるので、林業にとってもプラスに働くことが期待されています。

放射能汚染された木質燃料は危険なのか

福島第一原発事故によって、「放射能汚染された木質燃料」の危険性に関する問題が発生しました。木質燃料に付着している放射性物質そのものは微量でも、それを大量に燃やすことで「濃縮」の発生が報告されているのです。とはいえ、ヨーロッパでは既にチェルノブイリ原発事故以来、この現象に関する研究が進められていて、さまざまな対策がなされています。日本においても、ヨーロッパでの事例を参考にしながら、放射能汚染された木質燃料を安全に使用する方法について検討が重要です。

バイオマス発電所の熱活用

バイオマス発電において、熱エネルギーの20~30%しか電力に変換できないという現状があります。その熱を発電以外にも利用する「熱電供給」というシステムを作ることで、エネルギーを無駄にしないことが重要です。温浴施設やハウス栽培など、熱活用のさまざまな事例があります。

バイオマス発電で想定されるトラブルとは

バイオマス発電の過程では、特に「燃料の質」が原因で発生するトラブルが多く発生します。燃料をボイラーへ運ぶ途中で詰まったり、質が悪いことで不完全燃焼を起こしたり、環境汚染物質が発生してしまったりなどです。バイオマス発電所を安定して稼働させるためには、燃料の質を適切に管理して、トラブルを未然に防ぐ体制を整えることが大切です。

バイオマス発電事業を成功させるポイントとは

バイオマス発電事業を成功させるためには、燃料を安定して継続的に確保することが不可欠です。確保しやすい燃料の種類は、発電所を作るエリアによって異なるので、できるだけ近い場所から確保するように事業計画を立てましょう。

また、地域とのネットワークを大切にすることで、燃料の確保や、熱利用などの可能性も広がります。バイオマス発電事業を成功に近づけるためのポイントについて、成功事例と共に確認しておきましょう。

バイオマス発電における燃料の調達方法について

バイオマス発電において、燃料をいかに安定して確保するかは重要な問題です。バイオマス燃料と一口にいっても、木質チップだけでなく、食品廃棄物や家畜ふん尿、使用済みの食用油など、さまざまな種類があります。燃料の調達先もさまざまです。

バイオマス燃料の種類ごとに、電力の買取価格が異なりますが、木質チップについては、輸入したものか、それとも国内の未利用材から調達したものかによっても異なります。

バイオマス発電の発電効率は?

いくつかの種類がある再生可能エネルギーを比較するうえで、その発電効率が取り上げられることがあります。バイオマス発電の発電効率がどの程度なのかを確認し、どのようにすればその効率を改善できるかについても検討しましょう。

また、バイオマス発電による発電効率を、太陽光や水力など他の再生可能エネルギーによる発電効率と比較しています。ただし、発電効率が優れているからといって、その発電方法のコストパフォーマンスが良いとは限りません。その点も解説しています。

木質バイオマス発電で発生する灰の処理方法について

木質バイオマス発電で発生する灰は、どのように処理すればよいのでしょうか。通常は産業廃棄物として、法律に従った方法で処理する必要があり、燃焼炉で発生する「主灰」と、フィルターなどで発生する「飛灰」では処理方法が異なります。廃棄するのではなく「リサイクル」という形で処理することも可能です。

バイオマスに関わる国内クレジット制度とは

「国内クレジット制度」は、木質バイオマス発電事業の運営に役立つ仕組みです。これは国家間で行われている温室効果ガスの「排出量取引」の仕組みを企業間に応用したもの。国内クレジット制度を利用することで、木質バイオマス発電事業を行う中小企業は、大企業から資金援助や技術支援を受けることができます。

バイオマス産業都市とは

バイオマスの活用に関する一定の条件を満たす地域や共同体が「バイオマス産業都市」として認定されます。その地域のバイオマスを活用して、収集から活用まで一貫したシステムを構築していることなどが国から認められたエリアです。似た制度である「バイオマスタウン」との違いも含めて確認しておきましょう。

バイオマスプラントとはどんな設備なの?

バイオマスプラントでは、バイオマスを集めて燃料に加工します。燃料の加工だけでなく、プラント内で発電や熱活用など、燃料の利用までを一貫して行う施設もあります。プラントで利用されるバイオマスにはどのような種類があるのでしょうか。また、どのようなバイオマス燃料が製造されているのか詳しく確認しておきましょう。

小型の木質バイオマス発電のメリット・デメリットとは

小型の木質バイオマス発電は、大型の発電所に比べた場合のメリットがあります。低コストで継続的に燃料を確保しやすいという点です。さらに「間伐材等由来」のバイオマスによる発電の場合は、小規模の方が買取価格で有利に働くことがあります。発電効率が低くなりやすいというデメリットもありますが、その点は熱活用によって補うことが可能です。その他のメリット・デメリットについて詳しく見てみましょう。

取材協力
バイオマスエナジー社の公式HPキャプチャ
引用元HP:バイオマスエナジー社公式HP
https://www.bme.co.jp/wp/

木を選ばない
唯一無二のプラントを持つ
バイオマスエナジー社

木を原料に温風や水蒸気、バイオマスガスといった新たなエネルギーとしてリサイクルする画期的手法が、木質バイオマス。しかし、これまでバイオマスを燃やすプラントには燃料の制限があり、使いたい木材に対応できないというものばかりでした。

そうしたなかで、どんな木でも燃やせるプラントを誕生させたのが、バイオマスエナジー社です。当サイトでは、唯一無二のプラントを持つバイオマスエナジー社(2019年7月現在)に取材協力を依頼。実際にどんなプラントなのか、そしてコスト削減はどれくらいか。現地取材しレポートにまとめたので、ぜひご覧ください。

コスト削減の切り札!?
木質バイオマスの
プラント見学レポを見る