バイオ燃料
バイオ燃料(バイオねんりょう、英: Biofuel)とは生物体(バイオマス)を利用した燃料全般を言う。 直接燃焼させる他、用途に応じてアルコール燃料や合成ガス、コークス状やペレット状の固形燃料のように加工され、バイオマス発電や航空機、自動車、船舶など幅広い機械の燃料として使われる。 食用バイオマス(穀物など)を用いて製造するものを第一世代バイオ燃料、非食用のバイオマス(木質燃料や廃棄物)を用いて製造するものを第二世代バイオ燃料という。 再生可能エネルギーの一つとして扱われる。
また、世界中の池や湖などに生息し、自ら油を生成する藻の一種「ボトリオコッカス」を培養、抽出した油をバイオ燃料とする研究も行われている。同じく藻のオーランチオキトリウムの研究も盛んになっている。株式会社ユーグレナ (企業)は同じく藻のミドリムシから採れるバイオ燃料を使って実用化を2020年までに目指している。ミドリムシは好気的条件下では多糖で楕円形や円形の板状の結晶構造を作るパラミロンを貯蔵する。嫌気的条件下に置くとワックスエステル発酵によりパラミロンがミリスチルミリステートを主成分とするワックスエステルを生成する。倍加時間は約12時間であり、ユーグレナ細胞自体が大きいため単位時間あたりのバイオマス生産量が大きいことがバイオ燃料源としてミドリムシが着目されている主な理由だ。その他、40%の高濃度二酸化炭素条件下でも培養可能な炭酸ガス耐性や放射性物質への高いストレス耐性を持つこと、pH3の酸性培養での培養化が可能であることなどの特徴を持っている。 生成されたワックスエステルから作られる燃料は低温でも固まりにくい性質を持っているため、ジェット燃料の規格に適している。 横浜市にバイオジェット燃料製造実証設備を建設し2019年から商用フライト用のバイオジェット燃料を生産する計画であるとしている。 ユーグレナ社はエアロジーラボと共同で沖縄県竹富島と石垣島の間でミドリムシ由来のバイオ燃料を使用したドローンの実証実験を行った。ドローンは約5.5kmの距離を高度100mで約15分間飛行し、最大飛行時間は150分で最大重量は4kgの荷物運搬が可能である。
下水処理やリンなどの資源回収等の付加価値をつけることで見かけ上のコストを削減する方法も検討されている。
大型のバス・トラック・建設機械・船舶・軍用車両用の軽油代替燃料である。ガソリン代替燃料が農産物/農林廃棄物のアルコール発酵を利用しているのに対して、バイオディーゼル燃料(BDF/BioDieselFuel)は一般の動植物油脂をそのままメタノール処理または水素化分解して製造する。
第一世代のBDFは植物油をアルコール処理してグリセリンを除去した燃料で、欧州では菜種BDFを軽油に5%前後混入して使用する例がある。日本で最近見られる廃食用油ディーゼル燃料も第一世代に属する。第一世代BDFは100%で使用した場合、燃焼力の強い触媒で排ガス処理をしないと粒子状未燃物が出やすいほか、コモンレールディーゼルの高圧噴射との相性の問題もあり、菜種/大豆油の場合は酸化しやすく、パーム油は低温固化しやすく、魚油はスラッジでエンジン焼付きが出易い等の問題がある。
第二世代のBHF(BioHydrocracking Fuel)とは、新日本石油が減圧軽油水素化分解装置を使って動植物油を分解するプロセスを試験して得られた、GTL同等の高品質のディーゼル燃料を指す。燃料中の酸素分が除去されて未燃の問題が、ワックスが分解されて固化の問題が改善するほか、グリセリンが分解されてグリセリンの廃棄問題が解決して、歩留まりも改善する。但し水素化分解装置は、石油精製残渣油水素化分解装置の転用が利くものの、大規模な設備投資を必要とする。なお、船舶用エンジンでは元からA重油など低級な燃料油が使われていた事もあり、漁船用に魚油の生焚きも検討されている。
航空機用ジェット燃料、軍艦/戦車用ガスタービン燃料、コジェネレーション用マイクロガスタービン燃料として灯油、ジェット燃料、軽油を代替する。航空機用燃料としては1kgあたりの発熱量が高いことが絶対条件で、アルコールは発熱量が低いため使えず、動植物油かGTLが考えられている。陸海軍用はkg発熱量はそれ程重視されないが、戦闘中に引火しない事が条件のため、やはりアルコールは不適格と考えられている。
ヴァージン・アトランティック航空がココナツ油等を、ニュージーランド航空がナンヨウアブラギリ油を航空燃料の混和材として使用する試験を開始した。
2009年1月JALが747の4基のエンジンの内、1基の燃料に従来の燃料50%にバイオ燃料50%を使用した「JALバイオ・フライト」として空のエコ活動を実施した。但し、JALは経営再建と効率化推進の為、2011年03月に全ての747を引退させた。