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技術展

望

バイオマス利活用による地球温暖化対策と地域活性化への取り組み
Approach on Global Warming Issues and Local
Revitalization by Biomass Utilization
大 村 友 章＊1

進 藤 義 剛＊2

古 屋 孝 明＊3

大 木 良 典＊4

Tomoaki Ohmura
Takaaki Furuya

Yoshitaka Shindo

Yoshinori Oki

地球温暖化の防止と，持続的発展が可能な循環型社会を形成していく上で，カーボンニュートラルという特性をもつバイオマスの利活用と，森林における二酸化炭素の固定･蓄積量を増加させていくことは重要である．これらを我国で実現していくには，地方における農林水産業の役割が重要であり，新たな経済･社会システムの構築が必要である．バイオマスの利活用と地域活性化を結び付け，地方と都市，１次，２次，３次産業が共に繁栄することを目指す弊社の取り組みについて紹介する．

1．はじめ可能性があると考えられている．に既に地球上の各地で，温暖化に関連すると考えられ化石資源をエネルギー基盤としてきた現代社会は，る異常気象（洪水，熱波，エルニーニョによる現象な資源・エネルギーの枯渇と地球温暖化に代表される地ど）により，多くの被害が生じているとされ，日本で球環境問題を引き起こしている．

もオホーツク流氷の減少，植物開花時期の早まり，動我国では，持続的発展を実現する地球温暖化対策の植物の生息域移動などの兆候が観測されている．

切り札としてバイオマスが注目されているが，経済上，2．2 バイオマス利活用と森林 CO2 吸収の意味政策上の課題が多く，普及しているとはいい難い．

バイオマスという言葉であるが，元来，生物学の用本論文では，地球温暖化対策におけるバイオマス利語であり，一定空間に存在する有機物の物質的な量を活用を中心として，地方と都市，１次，２次，３次産意味していたが，現在では，生物起源の物質からなる業が共に繁栄することを目指す弊社の取り組みについ食料，資材，あるいは燃料を意味する言葉として使わて紹介する．

れている．

2．地球温暖化対策におけるバイオマス
本年２月 16 日に先進国に温室効果ガス削減義務を植物や植物性プランクトン等は，太陽エネルギーを用いる光合成反応で，大気中や水中の CO 2 から有機物を合成する．その植物等からはじまる食物連鎖の中が発効した．我国は，第１約束に殆どの生物が位置付けられ，地球上の大部分の生物期間（2008 − 2012 年）における温室効果ガス排出量を，は太陽エネルギーによって維持されているといって1990 年のそれより６％少ない水準にまで削減せねばよい．したがって，バイオマスは，もともとは大気中ならない．しかし，2002 年度実績では，逆に 13.6 ％の CO 2 が固定されたものであるため，最終的に腐敗増加している．

や燃焼により CO 2 と排出されたとしても，マクロで定めた

2．1

京都議定書

地球温暖化の現状IPCC（気候変動に関する政府間パネル）の第３次の CO2 増加につながらない（カーボンニュートラル）という特性をもっている．

評価報告書によると，大気中の二酸化炭素濃度は増加

化石資源からつくられるプラスチック，合成繊維等し続けており，1990 年から 2100 年にかけての気温上の資材，地球上に限られた量しか存在していない資源

昇は，1.4 〜 5.8 ℃と予測している．この気温上昇は，を多量に使用する資材等を，木材や合板，綿や絹など海面上昇，異常気象などにより，人類を含めた自然生従来のバイオマスはもちろんのこと，バイオマスプラ態系に深刻な影響を及ぼし，人類の生存に必要不可欠スチックなど生物由来の新しい資材で代替し，これらな食糧や水資源，居住域に対して大きな影響を及ぼすを最終的にはエネルギーとして利用する．また，これ＊1＊2

技術本部技術企画部技術戦略グループ主席 工博
技術本部先進技術研究センター化学・反応プロセスグループ＊3＊4

技術本部技術企画部技術戦略グループ長
技術本部技術企画部主幹

153

までは，人間社会や自然循環の中で腐敗等により CO2

表１として大気との循環を繰り返し，エネルギーとして活区

温室効果ガスの排出抑制・吸収の目標
分用されていなかったバイオマスについてもエネルギーとして活用していくことができれば，長い間地中に固定されていた化石資源，燃料に由来する CO2 の大気への放出を減少させることができる．
したがって，バイオマスを利活用していくことは，地球温暖化防止に役立つとともに，持続的発展可能な循環型社会を形成していく上での大切なアイテムの１

温室効果ガス目標2010 年度現状
対策ケース
1990 年度比 （目標に比べ＋2010 年度（基準年総排 12 ％※）排出量からの（百万t−CO2） 出量比）
削減量
−4.8

① エネルギー起源 CO2

1 056

0.6 ％

② 非エネルギー起源 CO270▲0.3 ％③ メタン

20▲0.4 ％④ 一酸化二窒素

34▲0.5 ％⑤ 代替フロン等３ガス

51

0.1 ％

−1.3▲48▲3.9 ％

−3.9

森林吸収源

−0.4つである．もちろん，自然生態系の破壊，生物自体の京都メカニズム▲20▲1.6 ％−1.6

成長量を超えた利用により地球上の生物量（バイオマ合計

1 163▲6.0 ％−12ス）を減少させてしまわないことが前提であり，かつ重要である．

※ 2002 年度実績（＋13.6 ％）から経済成長等による増，現行対策の継続による削減を見込んだ 2010 年見込み

森林等の地球上のバイオマスを増加させ CO2 の地表面での固定･蓄積量を増加させることも重要である．

1990 年比 0.6 ％増の水準に，森林吸収源で 3.9 ％相当

しかし，森林の樹木，人間も含め生物は，成長，増殖を削減するとしている．には限界がある．成長，増殖することは，栄養分や太エネルギー起源 CO2 に関する主な対策は，省エネ，陽エネルギー，生存するための空間が確保できる範囲

都市インフラ，機器等のエネルギー変換･利用効率向で可能である．したがって，森林の樹木に対象を限れ上，再生可能エネルギーの導入であるが，バイオマスば，我国の国土はもちろん，地球の全地表面においても再生可能エネルギーの一翼を担うことが期待されも，生きた樹木として地表面に CO2 を固定･蓄積できる．

る量には限界がある．人工林では，木々の蓄積を大き

森林吸収源による 3.9 ％相当分の削減は，COP7

くし生産性を上げるため，間伐を実施し，樹木が，よ（気候変動枠組条約第７回締約国会議）において， 森の対象となる森林の CO2 吸収が一定上限のもり太く大きく，より早く成長できるような措置をとっ林経営ているのはそのためである．と温室効果化ガス排出削減の手段として認められた

現在の日本の森林は，CO 2 の固定･蓄積量を増やす余地があり，適切に管理等していけば，温室効果ガス削減に貢献することができる．しかし，上記の理由で将来的には，森林は成熟し CO2 の固定･蓄積量が増えない状態となる．そのときには，森林の樹木を木材として，住宅や家具等に利用し CO2 を固定･蓄積し続けが，我国に認められた全量を確保するとしたものである．
森林に 3.9 ％もの CO 2 削減の役割が割り当てられている意味は極めて大きい．

3．バイオマス利活用と地域活性化る量を増やすとともに，最終的には再生可能エネルギ

これまで述べてきたように，我国では，バイオマスーとして利用することがより重要となる．もちろん，資源の利活用は，地球温暖化防止，持続的発展可能な森林を伐採利用した空間には，新たな樹木が成長する循環型社会の形成に向け重要なアイテムとして位置付ことになる．

けられている．しかし，関連する様々な施策が打たれ

2．3 我国の地球温暖化対策でのバイオマスの位置付けてはいるが，順調に進んでいるとは言い難いのが現状である．

地球温暖化を防止し，持続的に発展可能な社会の形成する上でのバイオマスの有効性，重要性を踏まえ，

3．1

我国におけるバイオマスの課題

まず，森林吸収源についてであるが，温室効果ガス

我国では，2002 年に，バイオマスの利活用を推進す

3.9 ％相当分削減を達成するには， 森林経営るため

ち， 持続可能な方法で森林の多様な機能を発揮させバイオマスニッポン総合戦略が５省横断のるための適正な整備や保全活動国家プロジェクトとして立ち上げられた．

を実施している森林

京を増加させる必要がある．しかし，特に，民有林におが閣議決定されている．そのいて，重要な役割を果たすべき我国の林業が衰退してまた，京都議定書の発効を受け，本年４月には都議定書目標達成計画

すなわ

概要を表１に示す．
バイオマスが主に関連するのは，エネルギー起源CO 2 と森林吸収源であり，エネルギー起源 CO 2 は，いるため，必要な下草刈りや間伐，伐採等の活動が実施されず目標達成は困難な状況にある．
我国は国土の約 66 ％が森林である世界有数の森林
三菱重工技報 Vol.42 No.4（2005-11）

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国であるにも拘わらず，グローバリゼーション等の林や農林業を大切にする文化とバイオマスの利活用を様々な要因が国内の林業経営を困難なものとし，木材可能にする経済･社会システムが構築されている．の自給率は２割以下に低迷，消費の８割以上は輸入に我国でも森林に限らず，農業・水産業も含めた１次依存している（図１） ．かつて木材生産のために杉，産業からのバイオマス資源の循環およびエネルギー利檜，アカマツ等の針葉樹を植裁された人工林の多くは，用を行うための経済・社会システム構築に向け， バ間伐が実施されず，荒廃が進んでおり，防災機能や将イオマスニッポン総合戦略(1)が立ち上げられている．

3．2 地域活性化の概念と弊社の取組み

来における木材供給等の機能をも失いつつある．
それに対し，EU 諸国の幾つかでは，エネルギー自環境保全，食糧･資源・水等の供給等のセキュリ給率向上と温室効果ガスの削減を狙いとして，様々なティー，多くの公益的機能を有する森林，農耕地の保優遇策を通して，再生可能エネルギー導入を促進して全や，バイオマス等の再生可能エネルギー利用に関わいる．特にバイオマスエネルギーは，農林業に原料供るセキュリティーや環境コストを，多くのエネルギー給の対価をもたらすことで経営を支援するとともに，や資源を消費し，温室効果ガスや廃棄物を排出する都地域の雇用も創出し，健全な森林の育成や環境保全，市部も含め負担していく新しい経済･社会システムの農林業の活性化，地域振興につながっている．スウェー導入が求められる（図２）．

デンやオーストリア，ドイツなどの集成材は，我国に弊社では，特に，地域によって特性のある様々なバ輸出されるほどの競争力を持っている．

イオマス資源や風力などの資源の利活用を推進するこアメリカ，ブラジルでも，農作物由来エタノールのとは，資源の収集においての雇用や新たな産業を生み自動車用燃料としての利用推進策が採られているが，出し，地域の活性化につながっていくものと考えてい

ここにおいても自国内の農業・地域振興の狙いがある．

る（図３）
．

バイオマスエネルギーの導入が進んでいる国では，森12 00090

10 0008071.4温暖化ガス削減
・省エネルギー推進
・再生可能エネルギー
・森林二酸化炭素吸収

環境保全
・水資源 供給・生物多様性の保全
・災害防止 等

70

8 000

輸入材

60

45.0

6 000

50

35.9
35.6
31.7

4 000
2 000

40

自給率（％）

木材供給量（万 m3）

エネルギーセキュリティー
・国内資源活用による自給率向上
・化石燃料への依存低下

100
86.7

都市部の役割

産業・経済の牽引

26.4
30
20.5
18.2 18.5 20

国産材

炭素税
環境税

エネルギー
排出権 等

農山村，農林業の役割
再生可能資金 エネルギー利用
バイオマス等

食糧・木材 等

国際的処点
機能

100文化面の牽引

コスト分担
資金 カーボンファンド

代金

資源・食料生産

森林・農地の保全

01960 1965 1970 1975 1980 1985 19901995 2000 2003

図１

図２ 都市と地方における持続可能な循環型社会形成の概念

木材の供給量と自給率の推移
林野庁

木材需給表

より

気候
天気
作付等情報

人工衛星
IT

林業

位置
交通等情報
物流
都市部

バイオマスタウン

酪農・畜産業

バイオマス
エネルギー変換
・再資源化
施設
排泄物

農業

残渣
ハウス栽培

バイオマス

食品加工業

エネルギー，肥料
陸上養殖

加工残渣
エネルギー
農産物・水産物

残渣
工場等

水産業

自然エネルギーセンター
観光地
観光業
グリーンツーリズム
・体験農林業・循環型先進産業観光

図３ 地域バイオマス資源の利活用と他の産業への波及

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衛星による吸収量評価

CO2 吸収量の認証

広域のCO2 吸収量計測

CO2 吸収森林

森林管理・経営
水源涵養
生物多様性保全

水資源

文化的利用

間伐材等
作物等

木材

土砂災害防止バイオマス利用・エネルギー変換

洪水緩和

肥料
糞尿廃材，ゴミ等

斜面倒壊防止熱，燃料，電気等

：生産物

酪農地

液肥
温室

海洋

CO2 削減システムとしての新事業：バイオマス

耕作地

水資源：水資源：エネルギー

図４ 森林保全，活用を含めた地球温暖化対策モデル

利用されない間伐材や未利用材等の森林バイオマ

活用することで，環境保全や地域活性化，持続的に発ス，生ゴミ，家畜糞尿や汚泥などからエネルギーを取展可能な循環型社会の形成へつなげるべく，都市や地りだすとともに，肥料として有効利用するといったバ方の住民の方々や自治体，そして国と一体となって，イオマス利活用事業は，その地域では行われてこなか更なる努力を続けていく所存である．

った施設園芸農業や陸上養殖など新たな農林水産業を創出し，グリーンツーリズムのニーズにこたえる観光事業，物流業などにも波及効果が考えられる．

4．おわりに地球温暖化の防止，持続的発展の可能な社会の形成

弊社は，これまで開発してきた技術とともに，自らへ向け，バイオマスを循環利用していくことは，我国も出資することで，新たな挑戦を開始した．全国に先の食料や資源，エネルギーに関するセキュリティー向駆け岩手県雫石町で，小岩井農牧（株），雫石町などと上，農林水産業や地域の活性化にもつながっていく．

共同出資し，民間主体でバイオマス事業へ取り組むもこれを実現していくには，我国のバイオマスを活用でので，小岩井農場から排出される家畜排泄物と，雫石きる経済･社会システムを構築し，地方と都市，1・2・町や周辺の食品加工会社から出る食品残さを活用し，3 次産業が共に繁栄することを目指す国家への転換を発電･売電するとともに堆肥を販売する事業である．

進めていく必要があるのではないだろうか．

この事業の詳細については，別の論文で紹介させていただきたい．

また，中国やインド，東南アジア諸国等急速に発展している国々では，エネルギーの消費の増加が確実視

森林には，CO2 を吸収する機能，木材等資源の供給されており，我国，国内の温室効果ガス削減努力だけのほか，水資源の貯留･供給，大気の浄化，洪水・土では，地球規模の温室効果ガスの増加を食い止めるこ

砂災害等の防止，生物多様性の保全といった多くの機とはできない問題もある．我国が，これらの国々に先能もあり，森林の適切な保全と利用を可能にしていく

駆けて持続可能な森林の保全やバイオマスの利活用をことは非常に重要である．輸入材を製材する工場の廃可能にする経済･社会システムを構築し，我国が培っ材や輸入材でつくられた住宅の建築廃材のエネルギーてきた利活用技術とともに普及させていくことが重要

利用を推進しても，我国の森林の課題を解決することであり，弊社も更なる努力を続けていきたい．

はできない．そこで，弊社では，① 森林 CO2 吸収源能力，多面的機能の発揮② 持続可能かつ積極的な国内森林の活用（1）林野庁

参 考
木材需給表

文

献

③ バイオマス活用による地域活性化を同時に達成するために，産学官連携による経済・社会システムの検証も含めた実証モデルを立ち上げるべ
く，大学や他の研究機関とも協力し検討を実施している（図４）．
今後も，各地域に存在するバイオマス資源を有効に

大村友章

進藤義剛

古屋孝明

大木良典三菱重工技報 Vol.42 No.4（2005-11）