【マンガでわかる】バイオマス発電とは?/仕組み/メリット/デメリット

しょうがあらへんなー。

じゃあ今日はバイオマス発電についてお前さんにでもわかるよう、わかりやすく解説したるわ。

バイオマスとは、bio(生物)、mass(量)を組み合わせた造語で生物資源ちゅう意味や。

植物や動物由来っちゅうことや。

例えば木や生ゴミなんかやな。

ただ化石燃料も実は生物由来なんやけど、一般的にバイオマス燃料には含まれん。

大きくは乾燥系or湿潤系バイオマスに分けられるな。

乾いとるか、湿っとるかやな。

代表的なバイオマス燃料として、乾いとんのは木質系、湿っとんのは生ゴミや糞尿やな。

せや。

家畜の排泄物や、お前さん家から出る下水汚泥もバイオマス燃料や。

もうちょい詳しく分類すると以下のようになる。

参考：資源エネルギー庁　バイオマス発電

まあ実際は日本で発電に使われるバイオマス燃料は、ほとんどが木質系バイオマスや。

参考：資源エネルギー庁　バイオマス発電について(pdf)

そもそも発電ってどうやるか知っとるかー？

……。

基本的に発電ってどうやって「タービン」を回すかなんやけど……

(太陽光発電を除く)

流体のエネルギーを回転運動に変える装置なんやけど……

……。

まあ簡単にいうと、ヤカンで水を沸騰させると勢いよく水蒸気が出てくるやろ？

あれでプロペラを回すイメージやな。

で、バイオマス発電においてこのタービンを動かす方法が大きく3つある。

や。

まずは「直接燃焼方式」について説明したるわ。

まあこれは一番シンプルでバイオマス燃料を燃やして、その熱で水を水蒸気に変え、タービンを回して発電や。

主に木質系バイオマスである間伐材やペレットなどが燃料に使われる。

さっきの話で言うと木を燃料にヤカンを沸騰させるイメージやな。

可燃ゴミ焼却施設に併設されることもあり、エネルギーが有効活用されとる例もある。

2つめのバイオマス発電方法は、「熱分解ガス化方式」や。

さっきの直接燃焼方式にちょい似てんねんやけど、ポイントはガス化させるっちゅう点や。

バイオマスを直接燃焼させるわけではなく、加熱してガス化させるんや。

おっ。ええ質問や。

この熱分解ガス化方式で使われるバイオマスは生ゴミなどが使われる。

生ゴミは湿潤系で直接は燃えにくいねん。

せやから一旦ガス化すんねん。

もう一つこの方式のええところは、発電施設が小型化できんねん。

直接加熱方式は高い火力が必要やから大規模になりがちやけど、熱分解ガス化方式は、そこまで高い火力やないから小規模で建てやすいねん。

3つめのバイオマス発電方法は「生物化学的ガス化方式」や。

この方法は今までの二つの燃やす系と違い「発酵」がキーワードや。

家畜の排泄物や下水汚泥、生ゴミを原料としそれを発酵、メタンガスを発生させ発電する。

この生物化学的ガス化方式のええ所は、他の2つの方式には向かない水分量が多い原料が使える点、発電に使用した後のバイオマスが肥料としても使える点、発電効率がええ点などがあるな。

せやな。

バイオマス発電ならではのメリットも多い。

今日はメリットとして3つ取り上げるわ。

バイオマス発電のメリット1つ目は、カーボンニュートラルっちゅう点や。

カーボンニュートラルっちゅうのは、排出される二酸化炭素が実質ゼロってことで詳しくはこっち↓の記事で解説しとるから見るとええ。

せや。

バイオマス発電の代表的な原料である木質系は、成長するときに二酸化炭素を吸って蓄積させる。せやから燃やしたときに二酸化炭素が出たとしても足し引きゼロやっちゅう考え方や。

バイオマス発電のメリット2つ目は、資源を有効活用できる点や。

さっきから言うてる通り、バイオマス発電に使われる原料は、間伐材や生ゴミ、排泄物などほんまやったらそのまま捨てられるようなものをエネルギー源として有効活用しとる。

ほんで化石燃料などの輸入資源に頼りっきりの日本にとっては、数少ない国産エネルギー源になるんや。

バイオマス発電のメリット3つめは、安定した電力の供給や。

エコ発電である再生可能エネルギーには他にどんなんがある？

せや。

他には風力発電も再生可能エネルギーやな。

この太陽光と風力発電は日本でもちょこちょこ普及しとんやけど……

供給が不安定っちゅう欠点があるんや。

太陽光発電は天気が悪かったり夜間は発電できんし、風力発電は風が吹かんと発電できん。

共に発電量の見通しが立てづらいんや。

一方でバイオマス発電は、投入する燃料の量を調節すればいつでも発電量を変えられる。

まあ気持ちはわかるけどちょっと待てや。

今の日本の電力供給源の割合知ってるか？

2022年、日本の電力割合は約８割が火力発電でバイオマス発電は3%しかなかった。

参考：資源エネルギー庁　総合エネルギー統計

それはバイオマス発電にもデメリットがあるからや。

今日はデメリット4つ紹介するわ。

バイオマス発電のデメリット1つめは「高い発電コスト」や。

まあこれが日本でバイオマス発電が普及しない１番の理由になっておる。

まず原料であるバイオマスが各地に点在しとる点が挙げられるな。

例えば火力発電なら原料である石油や石炭を海外からドカっと輸入すればええんやけど、バイオマス発電で使われる原料は、各地の山から切り出した間伐材や各家庭の生ゴミやったりする。

すると集積するためのコストが結構かかる。

またバイオマス発電は発電効率20%程度とそこまで高くなく、水力発電80%、火力発電の40%と比べるとエネルギーをうまく使えていない。

水力発電は位置エネルギーをうまく使えるからな。

そんなこんなでトータルで見ると現状、バイオマス(専焼)発電コストは、1kwhあたり約30円で(日本で一番普及している)火力発電の倍以上になるんや(2020年)。

参考：資源エネルギー庁　基本政策分科会に対する発電コスト検証に関する報告(pdf)

コストを下げるには発電時の熱をうまく利用するなど工夫が必要やな。

バイオマス発電のデメリット2つめは「バイオマス発電は、本当にカーボンニュートラルなのか」や。

……まあ落ち着けや。

この図は間違ってはないんやけど、いろんなとこが省略されとんのや。

日本でバイオマス発電の原料は多くを木質系バイオマスに頼っとるって話はしたけど……

さらにその木質系のほとんどが実は輸入木質ペレットやったりするんや。

ちなみに木質ペレットとは、乾燥した木材を破砕して数cmに固めて作られるもんや。

その木質ペレットは…

1. 森から木を切り出すときにCO2を排出
2. 木材を加工工場に搬出時にCO2を排出
3. ペレットに加工するのにCO2を排出
4. 日本に輸出時にCO2を排出
5. 発電時にCO2を排出

するんや。

まあ正直これやったら「火力発電と変わらんやん」っちゅう意見もある。

しかもバイオマス発電のメリットの1つでもあった国産エネルギーっちゅう点は揺らぐわな。

せやから、少しでもカーボンニュートラルに近づけるには日本国内で地産地消がベストや。

地域活性にもつながるしな。

ただコスト・資源調達量の問題があるんやけどな…。

バイオマス発電のデメリット3つめは、「森林破壊」や。

さっきから言うてるように日本でバイオマス発電に使われる原料の多くは輸入木質系ペレットや。

このペレットやけど、間伐材や他に使用用途のない木材を加工したものなら資源の有効活用で問題ないんやけど……

輸出用にわざわざ皆伐かいばつ(一遍に木を伐採ばっさいすること)してペレットに加工しとるケースもあるんや。

まあ金になるんや。

木質ペレットにすれば儲かるんやったら、そりゃあそれを作るわなー。

バイオマス発電のデメリット4つめはバイオマス発電所事故や。

せや。

バイオマス発電所では残念なことに毎年のように火災事故が発生しとる。

バイオマス発電には高い技術管理が必要となってくる。

火災が起こっているほとんどは、日本で建設ラッシュの木質系バイオマス発電所なんやけど、2023年には国内施設数が200箇所を突破した。

参考：林野庁　木質バイオマス発電施設の認定・導入状況(pdf)

火災の原因は木質ペレットの自然発火が要因になっとるケースが多いな。

木質ペレットは崩れやすく燃えやすいから、取り扱いを注意せなあかんのや。

ペレットが発酵してガスに引火っちゅう例もある。

せやな。徹底した安全管理が必要やな。

で、建設ラッシュの木質バイオマス発電施設やけど、こんな感じで事故も多発しとるから建設時に周辺住民とトラブルになりがちやねん。

まあ、もちろん全部の施設で事故が起こっとるわけちゃうし、安全管理を徹底しとる企業が大多数や。

でもこういうリスクがあるっちゅうのは覚えといてもええかもな。

うまく使えば資源の有効活用になるし、枯渇が予想される化石燃料に代わる再生可能エネルギーとして重要な発電方法であることは間違いない。

なんでもそうなんやけど要は使い方次第や。

SDGs目標7では「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」と掲げておる。

バイオマス発電はうまく使えば地域活性にもつながるし、国産資源としてエコな再生可能エネルギーや。

今日の解説はここまでや。しっかり復習するように

30日間の全額返金保証もあるから、合わんかったら辞めればええし、まずはお試しで始めてみるのもええかもな。