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日米バイオ技術バトルの行方

バイオマスの主役 輸送用バイオ燃料(7)

2012年11月1日(木)

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 これまで2回にわたり米国のバイオベンチャーの動向を伝えてきたが、今回は、日本の技術開発動向を紹介するとともに、バイオマス事業化戦略の概要とその考え方、日米の技術開発の違いについて考察する。

日本のセルロース系エタノールの開発

 まず、日本の草木・木質を原料とするセルロース系燃料の開発状況を見てみる。農水省と経産省は、2008年3月にバイオ燃料技術革新協議会を立ち上げ、製造コストの目標を設定した。2015年までに、国内未利用バイオマスで1リットル当たり100円、革新的技術利用で同40円などの数値目標を示した。

 生物化学を利用するセルロース系では、糖化・発酵を行う微生物の開発と取り扱いがカギを握る。セルロース系では、糖化できる物質にはセルロース(C6系)とヘミセルロース(C5系)であり、分解する酵素が異なる。酵素の開発や糖化する手順に工夫を要する。また、セルロース系に多く含まれるリグニンは、糖化はしないがそれ自体が燃料となる。この3者を分離して糖化・発酵するプロセスが必要であり、多段階の工程をいかに簡素化するかが研究開発の主要な分野となる。

 以下で、特徴的な技術について見ていこう。

未利用稲わらでの実証

 農水省支援で、稲わらなどを活用する実証事業が各地で行われている。北海道の恵庭市、秋田県の潟上市、千葉県の柏市、兵庫県の明石市の事業が採択されている。

 秋田県では、秋田県農業公社および川崎重工業が主となり、稲わらからエタノールを作る。大潟村で30haの規模で稲わらを収集し、潟上市でエタノールを製造する。ここの特徴は、硫酸や酵素を使わずに熱水のみで前処理と糖化を行っていることである。

 前処理工程は、亜臨界の状態で熱水の酸化力を用いて高分子化合物の結合を切断する。糖化工程は、熱水の温度と圧力を変えることで2段階にて行う。第1段階では温度180℃、圧力1MPa の下で、ヘミセルロースをC5糖に糖化する。第2段階では温度280℃、圧力6MPa の下で、1段階の残渣(に含まれるセルロース)からC6糖を糖化する。

 稲わらをロール状にして野積み状態で保管できるかについても検証する。

イネ科資源作物での実証

 NEDO(独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構)は、第2世代のセルロース系エタノール革新的生産システム開発事業として、イネ科の多年草作物と木質の2つの事業を進めている。

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「日米バイオ技術バトルの行方」の著者

山家 公雄

山家 公雄(やまか・きみお)

エネルギー戦略研究所所長

日本政策投資銀行でエネルギー、環境などの融資・調査を担当。2009年からエネルギー戦略研究所で再生可能エネルギ-、スマートグリッドなどを研究。中立的なエネルギー・シンクタンクを心がけている。

※このプロフィールは、著者が日経ビジネスオンラインに記事を最後に執筆した時点のものです。

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後藤 忠治 セントラルスポーツ会長