バイオマス発電の仕組みとは?その仕組みと太陽光発電との比較について

私たちは今、海外から輸入した石油・石炭などの化石燃料などのエネルギー資源に依存した生活を送っています。しかし、これらの資源は限りがあり、枯渇するおそれがある現実から目を背けてはいけません。また、国際情勢の影響を大きく受ける懸念もあります。そこで、化石燃料に代わるエネルギー源として注目を集めているのが、「バイオマス燃料」です。バイオマス発電とは一体どのような仕組みなのか、太陽光発電との比較も含めて詳しく見ていきましょう。

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バイオマス発電とは?発電の仕組み、燃料について

「バイオマス発電」という言葉を耳にしたことはあるでしょうか。バイオマスとは、石油や天然ガスなどの化石燃料ではない生物から取った再生可能資源、つまり、動物や植物などの有機物から作り出されるエネルギー資源を指します。エネルギー問題、環境問題、ごみ問題など、さまざまな側面から注目を集めている発電方法です。

【バイオマス発電の仕組み】
バイオマス発電は、火力発電同様、燃料を燃やすことによって発生する水蒸気やガスでタービンを回し、電力に変える仕組みです。燃焼時に発生する水蒸気でタービンを回す「直接燃料方式」、木を蒸し焼きにして発生するガスを動力にする「熱分解ガス化方式」、燃料を発酵させて発生するガスの燃焼によってタービンを回す「生物化学的ガス化方式」といった方法があります。

【バイオマス発電の燃料】
バイオマス発電で活用される燃料には、以下のようなものがあります。

・木質燃料
製材廃材、建築廃材、林地残材など
間伐材や木くずは、木質ペレットや木質チップに加工し、エネルギー変換効率を高めます。

・バイオ燃料
さとうきび、トウモロコシなど

・バイオガス
生ゴミ(食品工場で発生する茶がら、野菜くずなど)、家畜の糞尿、下水を処理する際に発生する汚泥など

その他、廃油やパームヤシ殻など、燃料は多岐に亘ります。いずれも化石燃料とは異なり、再生可能なエネルギー源のため、バイオマス発電が再生可能エネルギーに位置付けられているのです。

【なぜバイオマス発電は環境にやさしいの?】
バイオマス発電も火力発電と同じ仕組みなので、電力を発生させる過程で二酸化炭素が発生します。ならば、「環境にやさしいとは言えないのでは?」と疑問を抱く方もいることでしょう。

しかし「カーボンニュートラル」という自然の仕組みがあるため、環境への影響はほとんどありません。植物を燃やすときには二酸化炭素が発生しますが、植物は成長するときに大気中の二酸化炭素を吸収します。そのため、トータルの二酸化炭素発生量はゼロになります。

これが、カーボンニュートラルという仕組み、そしてバイオマス発電が環境にやさしいと言われる理由です。

投資対象としての再生可能エネルギー

環境にやさしい発電方法として、太陽光発電を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。地球に降り注ぐ太陽光は、再生可能エネルギーの代表格だと言えるでしょう。

再生可能エネルギーで発電した電気を、一定期間電力会社が買い取ることを国が約束した「固定価格買取制度」が2012年7月からスタートして以来、投資対象として太陽光発電を検討する方も増えてきました。しかし、太陽光発電は日照不足の時間や夜間に発電できないため、安定性に欠けるという欠点があります。

一方、バイオマス発電は天候の影響を受けることなく、24時間発電することが可能です。また、固定買取価格は燃料にもよりますが、間伐材等由来の木材バイオマスなら1kWhあたり約32〜40円と太陽光発電より高いのも特徴です。そのため、現状ではバイオマス発電は太陽光発電よりも利回りが高いと言えるのです。資源の調達などの問題はありますが、バイオマス発電がますます注目を集めることは間違いないでしょう。

バイオマス発電の課題と今後の展望

再生可能エネルギーが広まれば、日本のエネルギー問題を大きく変え、環境問題やごみ問題にも多大な影響を与えます。また、森林の整備や、林業を活性化する役割のほか、新たな雇用創出や地方創生への貢献にも期待が寄せられています。そのため、政府は前述の固定価格買取制度や、「バイオマス活用推進基本法」を策定するなど、バイオマス発電の拡大に目下力を注いでいます。

しかしながら、バイオマス発電にはいくつか課題があることも事実です。まず、資源が広く薄く存在しているので、どうしても収集運搬コストがかかるのが難点です。木質バイオマスによる発電の場合、木質ペレットや木質チップに加工するコストもかかります。

また、原料の一部が他の用途と競合することも課題です。例えば、資源作物をバイオマス発電に利用することによって、飼料用だった穀物の相場が高騰するなどの問題が起こっています。

こうしたさまざまな課題を解消することができれば、バイオマス発電は今後さらなる広がりを見せるかもしれません。

まとめ

バイオマス発電について、理解が深まったでしょうか。我が国のエネルギー問題にとって、再生可能エネルギーは救世主になり得る存在です。誰しもが日々利用するエネルギーですから、みんなで考えていかなければなりません。バイオマス発電にはまだまだ多くの課題がありますが、今後の展開に期待しましょう。


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