Eco-Engineering, 16（1）, 21-26, 2004

特集論文

青森県環境・エネルギー産業創造特区へのエコエンジニアリングシステムの提言
Proposal for Eco-Engineering System Designed
for Aomori Prefecture Environment-Industry Special Zone
西尾光夫 *、玉浦 裕 **、大政謙次 ***、村松 晋 ****、洞口公俊 *****、
増田篤稔 *****、丸山一孝 ******、諸岡秀憲 *******、新田慶治 ********
Mitsuo Nishio*, Yutaka Tamaura **, Kenji Omasa ***, Susumu Muramatsu ****, Kimitoshi Horaguchi *****,Atsunori Masuda *****, Kazutaka Maruyama ******, Hidenori Morooka ******* and Keiji Nitta ********（* 株）地域環境研究所〒 113-0033 東京都文京区本郷 4-1-6 ユニマット本郷ビル 4F*Regional Environment Institute INC
4-1-6 Hongou, Bunkyou-ku, Tokyo 113-0033, Japan** 東京工業大学炭素循環エネルギー研究センター 〒 152-8552 東京都目黒区大岡山 2-12-1**Research Center for Carbon Recycling and Energy, Tokyo Institute of Technology
2-12-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo 152-8552, Japan*** 東京大学大学院農学生命科学研究科 〒 113-8657 東京都文京区弥生 1-1-1***Graduate School of Agricultural and Life Sciences, the University of Tokyo
1-1-1 Yayoi, Bunkyo, Tokyo 113-8657, Japan****（社）畜産技術協会 〒 302-0032 茨城県取手市野々井 1007-1****The Livestock Technology Association (JLTA)
Nonoi 1007-1, Toride, Ibaraki 302-0032, Japan***** ヤンマー株式会社 〒 530-0015 大阪市北区中崎西 2-4-12 梅田センタービル 27F***** Yanmar Co., Ltd.,
Umeda Center Building, 2-4-12 Nakasaki-nishi, Kita-ku, Osaka 530-0015, Japan******（株）サイエンテック 〒 033-0037 青森県三沢市松園町 3-6-16****** ScienTec Co. Ltd.,
3-6-16 Matsuzono-cho, Misawa, Aomori 033-0037, Japan******* ヤンマー（株）中央研究所 〒 521-8511 滋賀県坂田郡米原町大字梅ヶ原 1600-4******* The Central Research Institute of Yanmar
1600 Umegahara, Maibara-cho, Sakata-gun, Shiga 521-8511, Japan********（財）環境科学技術研究所 〒 039-3212 青森県上北郡六ヶ所村大字尾駮字家ノ前 1 番 7******** Institute for Environmental Sciences
1-7 Ienomae, Obuchi, Rokkasho-mura, Kamikita-gun, Aomori 039-3212, JapanABSTRACTThis paper is the proposal, from the view point of “Eco-engineering”, for the ground design of “Aomori Prefecture
Environment-Industry Special Zone for Structural Reform” which was approved officially by the Japanese government inMay 2003. Eco-engineering can provide the technologies and processes which can create the sustainable society based on
the material recycling and renewable energy usage. This proposal has been studied by the examination committee in theJapan Association of Eco-engineering. The main points of the proposal are;• [1+2+3] industrialization design to combine the primary industry of Agriculture-and-forestry, stock raising, andfisheries with the secondary industry and the IT innovation (third industry) by means of the eco-engineering© The Society of Eco-Engineering（21）21technologies.
• The economically feasible energy system reducing CO2 emission using the hybrid fuel produced from renewableenergy and natural gas (or coal) and nuclear fuel waste heat (the optimal energy distribution method to produce low
cost energy which can be used for increasing the productivity of the primary industry).
• New Agri-system which can make rationally management using IT innovation and remote sensing for controlling theeco-engineering system.

Key words : [1+2+3] industrialization design, Special Zone for Structural Reform,
Eco-Engineering System

業競争力停滞の大きな要因の一つとなっている（資源エネ

１．はじめにルギー庁編, 2002）。青森県環境・エネルギー産業創造特区

生態工学会は人間活動全体を地球生態系（エネルギーもは、青森県むつ小川原地域を中心とするエリアに、資源リ含む）とバランスさせるエンジニアリング（エコエンジニサイクルやエネルギー関連の思い切った規制緩和等を先行アリング）を対象として、21 世紀の持続可能な人間社会して導入することにより、環境・エネルギー分野におけるや経済、産業技術のあるべき姿を創生している学会である。

幅広い実証や先端技術開発、新事業の創出を推進するもの

地球規模の物質循環と環境調和型エネルギー利用による持として、特区が認められた（青森県, 2003）。今後、このよ続可能型社会システムを工学的に構築することを目的としうな視点から、世界に貢献する環境・エネルギーフロンテている。基本は、風力、太陽エネルギー、バイオマスなどィアの形成を図るとともに、ゼロエミッションや多様なエの自然エネルギー源に加えて、農業・漁業・林業・畜産業

ネルギーの最適利用の実現による事業環境の向上等を通じの一次産業を工学的に生態系調和型とすると共に IT 革命て、グローバル化に対応した FPD 産業を始めとする新たによる三次産業と融合して 21 世紀型地場産業へと変革しな国内産業拠点の形成を目指したさまざまなプロジェクトて豊かな経済生活圏を構築することで、いわゆる[1+2+3]が展開される予定になっている（Fig. 1）。今回、検討を行次産業を創生することである。

った特区対象エリアはむつ小川原全地域と八戸市の 17 市

青森県環境・エネルギー産業創造特区は平成 15 年 5 月23 日に認定された環境・エネルギーに関する特区であり、町村であり、面積 3,060 km 2、人口 54 万人、工業出荷額6,900 億円の商工業規模となっている（Fig. 2）。

エコエンジニアリングを十二分に活用できる特区と捉える

特区対象地域には、六ヶ所村の燃料リサイクル施設が 6ことができる。上述のようにエコエンジニアリングは持続つあり、熱利用が可能な施設は高レベル放射性廃棄物の貯可能型社会の構築のための生態工学的手法であるのでエコ蔵施設である。現在は施設内を空調で冷却している状況でエンジニアリング産業特区という捉え方は「持続可能型産業」を社会経済圏として構築することに他ならない。しかし、新エネルギーの導入のコスト高の課題をどう解決し、しかもそのような新エネルギー導入をどのように［1 ＋2 ＋ 3］次産業に繋げるのかという課題がある。
このような視点から、生態工学会は「青森経済特区検討委員会」を設置して、「青森エコエンジニアリング産業創出構想」の検討を行い、その結果をまとめた。

２．特区対象地域の現状
最近の資源リサイクル技術開発の進展や、エネルギー自由化が進む世界の動向を考えたとき、我が国の環境・エネ
ルギー分野の規制改革は大きく遅れており、多様なビジネスチャンスの創出を阻害しているのみならず、我が国の産22（22）Fig. 1 The meanings of Aomori Prefecture Environment-Industry
Special Zone

Eco-EngineeringFig. 2 The traget area of Aomori Prefecture Environment-Industry
Special Zone

あるが、この熱は民生用利用も可能と考えられ、東通原子力発電所排熱利用の可能性については、以下のような①〜③の関連情報があり、本検討においてはこれらの点を考慮した。

Fig. 3 Recycling methods related to biomass in the Aomori
special zone

３．「青森エコエンジニアリング産業」システム
3.1 検討内容
今回の検討内容は、「はじめに」において述べたように、新産業の創生につながる持続可能型の産業システムの中身であり、エコエンジニアリングによる新産業をどう創生す①発電の蒸気発生器からのブローダウン水（269 ℃）の利用るかという課題について、その解決に向けた新産業システ発電の蒸気発生器からのブローダウン水（269 ℃）をムを提案することが目的である。このような新産業を、以熱源として発熱を熱交換器で回収して蒸気を発生させ、下では、「青森エコエンジニアリング産業」と呼ぶことにす

その一部を温室暖房に利用している（玄海発電所）。

る。実際には、以下の①〜④の内容について検討を行った。

・メロンが 85 日で収穫できる（年 3.5 作）。
・果菜、葉菜、根菜類の種苗を生産し、地元農家に配布している。
② 温排水利用の増養殖・高浜原子力発電所では真鯛、トラフグ、ハマチ、シマアジ、アワビ、サザエ、ヒオウギ貝の育成を行っている。
③ 温排水利用の植物栽培
・ 高浜発電所では温排水を利用して洋ラン栽培を行っている（温排水利用のヒートポンプ熱回収システム）。

①エコエンジニアリングによる持続可能型産業を構築・実証するための利用可能新エネルギー資源の探査と管理技術。
②エコエンジニアリングによる新エネルギー開発技術と運営に基づく新産業創出の可能性。
③生態系保全とエネルギー効率から見た新エネルギー資源の最適配分法。
④エコエンジニアリングによる新エネルギー供給技術開発
拠点形成の可能性。

さらに、対象地域における風力発電所によるエネルギー①は、新エネルギーが例え使えそうであったとしても、利用については東通村、六ヶ所村、野辺地町に風力発電施

それを持続可能型な新産業の創生につなげ、かつ実証する設が稼働しており、潜在的に資源が賦存している。これら（特区として）ためには、その新エネルギーが新産業に利の風力エネルギーの利用を考慮して本検討を行った。

用可能なものとして探査する手法（技術）やその管理技術

また、対象地域において現在利用されているバイオマスが重要であるという視点に基づくものである。

エネルギーは、廃棄物の焼却によるエネルギーが主であり、②は、新エネルギーが使えそうであったとしても、それ農林・畜産業の過程で排出される廃棄物、家庭や事業所等をエコエンジニアリングと関連付けて開発できなければ意から出るゴミ、廃食油等を燃焼させることによって得られ味がないという視点からの開発技術のあり方を検討し、さる電力・熱を利用するもの等である（Fig. 3）。

らにそれを新産業に結びつけるための運営について検討し

Eco-Engineering（23）23

たものである。
③は、エコエンジニアリングは生態系の維持と保全ということが最重要課題であるので、新産業に消費されるエネ

3.2 ［1 ＋ 2 ＋ 3］次産業化における技術概要（上記［イ］の検討内容）（1）［1 ＋ 2 ＋ 3］次化農業の技術概要

ルギーが生態系の維持・保全のために効率的に利用される・メタン発酵残液や、農林産物等からのコンポストのリ必要があり、さらに新エネルギーの利用における経済性のサイクル（A 技術； Fig. 4）及び新アグリシステム技面から最適な配分が必要であるという視点に基づくもので術による合理化管理技術（K 技術； Fig. 4）ある。
④は、特区として実証することを前提として、新産業として成立し得るエコエンジニアリングとリンクした新エネ
ルギー供給拠点が形成し得るかどうかという可能性を見極めるために検討したものである。

・液肥利用技術によるリサイクル（B 技術； Fig. 4）。新アグリシステム技術による合理化管理（K 技術；Fig. 4）・植物工場技術活用によるビニールハウス（C 技術；Fig. 4）、畑加温技術での格安エネルギー利用（D 技術； Fig. 4）、および核廃棄物廃熱利用（E 技術； Fig. 4）。

以上のような検討の結果、［イ］新産業の創生に向けた[1+2+3]次産業化（風力、太陽エネルギー、バイオマスなどの自然エネルギー源に加えて、農業・漁業・林業・畜産業の一次産業を工学的に生自然冷媒利用コジェネ技術利用（F 技術； Fig. 4）。
CO2 熱媒体利用技術利用（G 技術； Fig. 4）。
・畑地作物や花卉、鉢物園芸の植林技術により殖産（H技術； Fig. 4）。

態系調和型とすると共に IT 革命による三次産業と融合

・畑地作物や花卉、鉢物園芸には、給水手段が重要であして 21 世紀型地場産業へと変革して豊かな経済生活圏

り、デンプンを原料とした給水剤（架橋デンプン吸収を構築する）。

剤）技術 （I 技術； Fig. 4）。

［ロ］新エネルギーの導入とエコエンジニアリングとのリ（2）［1 ＋ 2 ＋ 3］次化林業の技術概要

ンクの経済的視点から、天然ガスなどの既存の化石エネ・植林、間伐等を介したバイオのリサイクル（J 技術；ルギーとのハイブリッド利用および原子力廃熱利用。

Fig. 4）。新アグリシステム技術による合理化管理（K［ハ］IT 革命産業として衛星データーによる植生情報、物流情報、市場情報等をリンクした総合情報管理システムの導入（新アグリシステム）。の３点に基づく新産業システムについてその技術概要をま技術； Fig. 4）。
・間伐材、育成材を基本としたアルコール生産等エネルギーリサイクル（L 技術； Fig. 4）。新アグリシステム
技術による合理化管理（K 技術； Fig. 4）。

とめた。これらのシステムの全体像は Fig. 4 に示す通りで・植林、苗木育林等には、農業生産物由来のデンプンをある。上記［イ］［ロ］［ハ］について検討したそれぞれの原料とした新技術、給水剤を活用させることが有効。

技術概要について次に述べる。以下の（ ）内に記したア

デンプン吸収剤技術（H 技術； Fig. 4）

ルファベットを付した技術は、Fig. 4 のアルファベットに相当するもので、各技術は青森エコエンジニアリング産業の全体システムの中でマッピングして関連づけされている。

・植林等の技術は砂漠緑化等で国際モデル林としても有効。植林技術（L 技術； Fig. 4）
・格安エネルギー利用による林産業（M 技術； Fig. 4）。
（3）［1 ＋ 2 ＋ 3］次化畜産業の技術概要
・畜産廃棄物のメタンガス転換は基本的に確立された技術であるが、膜等新しい技術が組み込まれている（N技術； Fig. 4）。
・畜産廃棄物はエネルギー及び農業資材・肥料としてリサイクル（O 技術； Fig. 4）。新アグリシステム技術による合理化管理（K 技術； Fig. 4）。
・この分野では畜産公害を排除する方向で種々、規制が行われているが、分析等、畜産農家の負担は増加しつつある（解決すべき課題）。

Fig. 4 Eco-engineering system for sustainable community with
[1st+2nd+3rd]-industry (Italic alphabet letters indicate
specific Eco-engineering technology mentioned in the text)

24（24）・エネルギーサイクルを達成した畜産農家に対して、環境に関する分析頻度の削減等の規制緩和。

Eco-Engineering（4）［1 ＋ 2 ＋ 3］次化水産業の技術概要

風力発電装置、太陽電池は立地条件により設置する。バ・閉鎖型飼育技術（P 技術； Fig. 4）。核廃熱利用技術

イオマス発電は、地域で生産または廃棄されるバイオマス（Q 技術； Fig. 4）。
（格安エネルギー利用により地場産を醗酵、水蒸気改質などによりメタン、メタノール、エタ業として創生）。

ノールなどの燃料に変換し、ガスタービン／スチームター・沿岸漁礁技術（R 技術； Fig. 4）。

ビンによる複合発電、またはそれらの燃料から水素を製造・水産物廃棄物のカニ、エビ甲羅等の有効利用の一環としそれを燃料とする燃料電池で行なう。発電規模は 2 〜

してキチンの応用利用は多く提案実施されている。γ

10 MW 規模を想定した（Fig. 5）。

線を使用する新技術は、従来の化学的方法に比べて公3.4 リモートセンシング等による利用可能新エネルギー害の発生がなく断然有利である。キトサン利用技術

資源探査と管理（IT 技術）（上記［ハ］の検討内容）（S 技術； Fig. 4）。

産官学連携による新アグリシステムの構築のためのリモ・農作物に対する成長刺激剤、病原菌に対する抗菌剤をートセンシング等による以下の項目に示す利用可能新エネ取り入れてリサイクルを補強（T 技術； Fig. 4）。

ルギー資源探査と管理技術の確立を図る（本特集号；

3.3 生態系保全とエネルギー効率から見た新エネルギー
資源最適配分法の提案（上記［ロ］の検討内容）

Oomasa, 2004）。
・リモートセンシング等による林地、草地、農地のバイオマス量の測定［1 ＋ 2 ＋ 3］次産業の商品高付加価値化ビジネスの展開に必要な格安エネルギーを［1 ＋ 2 ＋ 3］次化・産業に供・リモートセンシング等による林地、草地、農地での光合成量測定と林地、草地管理給するための［1 ＋ 2 ＋ 3］次化産業支援エネルギー技術開発を実施する。具体的には風力、バイオマス、太陽光、・リモートセンシング等による利用可能風力の推定

太陽熱などの再生可能エネルギーを天然ガスとハイブリッ・リモートセンシング等による利用可能太陽エネルギーの推定ド化利用による再生可能エネルギーの低価格化のためのハイブリッドエネルギー生産技術の確立（Fig. 5）（U 技術；

・リモートセンシングデータに基づく利用可能バイオマスの推定

Fig. 4）及び、高レベル放射性廃棄物貯蔵施設や原子力発電所の温排水等核燃料廃棄物廃熱の利用により再生可能エネルギーの低価格化を目標に、核廃棄物廃熱利用技術の確3.5 期待される効果と実現への課題立を図る（Q 技術； Fig. 4）。

（1）期待される効果

青森特区の利点である風力を主体とし、バイオマスを補青森エコエンジニアリング産業創出構想の推進は、日本助としたゼロエミッションかつ良質の電力が得られる風経済の活性化という国家的課題と同時に地域的な課題を解力、バイオマス、太陽ハイブリット発電システムの構築と決するものでなければならない。

実用化を図る（Figs. 4, 5）。本発電システムは風力発電装

青森県は、低所得水準、過疎問題など経済社会の構造上置、太陽電力、出力平準化用のバイオマス由来燃料を使用のひずみを抱えているが、それを是正し、バランスのとれする燃料電池等発電装置、電圧安定化用の電力貯蔵装置、たものにしていくことは容易ではない。しかし、構造改革直交流変換用インバータから構成する。

特区制度を活用し、むつ小川原周辺地域に青森エコエンジニアリング産業創出構想を積極的に推進することは、青森全体の経済社会の展開に大いに寄与し得るものと期待される。
青森エコエンジニアリング産業創出構想の推進による期待される効果は、以下の項目に示す。
①環境・エネルギー分野の幅広い実証や先端技術開発、新事業の創出②ゼロエミッションや多様なエネルギーの最適利用の実
現による事業環境の創造③起業化の促進と産業を支える人材の確保・育成④農林水産業など既存産業との連携による地域産業の高Fig. 5 Wind, biomass, and solar hybrid power generration system

Eco-Engineering

度化（25）25

（2）実現への課題

第 3 に、構想を推進することにより、環境系、エネルギ

青森エコエンジニアリング産業創出構想の円滑な推進をー系、研究開発系などの成長産業の拠点形成を図り、地域図るためには、解決すべきあるいは整備すべきいくつかの経済活性化を促進するには地域行政の施策と相まって、個課題がある。その主なものは、次のとおりである。

別経営主体や地域住民が意欲的に取り組んでいかなければ第 1 に、必要な土地の先行取得と適正な土地利用の確保成果をあげることができない。

である。環境系、エネルギー系、研究開発系の施設整備、居住ゾーンをはじめ各種開発プロジェクトに必要な用地を確保する必要がある。
構想の円滑な推進はもとより、望ましい地域像を形成するためには、土地利用計画に基づく適正な土地利用を図る

引用文献
Aomori Prefecture, 2003 : Aomori Prefecture Environment-Industry
Special Zone for Structural Reform Program. （青森県，2003 ：青森県環境・エネルギー産業創造特区構想）

ため、行政・民間一体となった対応をはかる必要がある。

Agency for Natural Resources and Energy ed., 2002 : Energy 2003,

第 2 に、構想推進における各種プロジェクトを進めるた

Energy Forum. （資源エネルギー庁編，2002 ：エネルギーめ、産官学の各主体ごとの機能の分担を明確にし、相互に2003，エネルギーフォーラム）連携や拠点間の連携、技術開発への支援なども行う必要がある。

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