バイオマスエタノール
バイオマスからセルロースを分離し、セルロースを酵素を用いて糖分に分解し、微生物によってアルコール変換する方法である。第二世代バイオ燃料として期待される。セルロース系バイオマスからのエタノール生産に関しては、地球環境産業技術研究機構と本田技術研究所がコアとなる製造技術を発表していたり(参考:アルコール燃料)、独立行政法人産業技術総合研究所が実証実験を行ったりしている。米国でも、ブッシュ大統領がスイッチグラスという草を利用したバイオエタノールの生産について一般教書演説等で何度も言及をし、予算をつけている。エタノール燃料を大規模に導入するためには、セルロースからのエタノール製造が必要になるのはほぼ確実であるとサイエンス誌にも記事が掲載されている。セルロースの加水分解による糖化処理が必要でこれまではセルラーゼや亜臨界水を使用してセルロースを加水分解してきたが、メリーランド大学カレッジパーク校のSteve Hutcheson はチェサピーク湾の沼地で発見されたバクテリア(サッカロファガス デグラダンス(英語版))が強力なセルロース細胞壁の分解能を有することを突き止めた。Zymetis社ではさらに効率よく糖に変更するために遺伝子を組み換えて、72時間で1トンのセルロースバイオマスを糖に変換できることを実証した。
日本では2003年8月に「揮発油等の品質の確保等に関する法律」によってエタノールの混合率が3体積%以下のものまで自動車用のエタノール混合ガソリンとして販売が許可されるようになったが、この3 %という数値は主にアルミ系材料の腐食性が根拠となって決定された。
セルロースとサトウキビのそれぞれを原料とするエタノールでガソリンとの混合度合いを変えて、アルミ片(アルミダイカスト:ADC12)を120 °Cで720時間浸漬状態に置くと、E3と呼ばれる3 %の混合液では2種とも元となったガソリン100 %液と同様に変化が見られなかったが、E10では2種とも黒変して溶解を受けて全体が小さくなってしまった。鉄や亜鉛でも同様の試験が行なわれたが、変色や溶解といった変化は見られず、アルミニウムだけが強く腐蝕された。
バイオマスエタノールには内燃機関の燃料としてのいくつかの好ましい特性がある。
再生可能な生物(植物)資源から生産されるために持続可能なエネルギーである。
燃焼しても地表の循環炭素量を増やさない。
内燃機関での燃料として利用する場合、ガソリンと比較してノッキングが発生しにくい。
ガソリンと混合しやすく、ある程度の混合比までであれば既存のガソリン内燃機関を改造なしに利用し続けられる。
他方、次のような好ましくない特性もある。
同じ量のガソリンと比べ、熱量が約34 %小さい。
燃料供給装置の中のゴム製、プラスチック製部品の劣化や内燃機関に使用されているアルミニウム製の部品を腐食する可能性がある。
アルコール系物質は水との親和性が非常に高いため、燃料タンク内と外気の温度差によって発生した結露水と結合し、水分を高温高圧な燃焼室へ送り込み腐食を急激に早める可能性がある。
現行の内燃機関でのガソリン燃焼と比べ、人体に有害とされるNOx系物質が多く排出される。
近年バイオマスエタノールが内燃機関の燃料として注目されている背景としては、地球温暖化の対策の一環として温室効果ガスの1つであるCO2の排出削減に対する関心が高まっていることを指摘できる。
ネピアグラスという熱帯の非食用の植物を原料とするもので、トヨタ自動車(トヨタ)が2020年の実用化を目指し、研究を進めている。遺伝子組み換え技術を用いた酵母菌の働きでセルロースをエタノールへ変換する。糖の87 %をエタノールとして利用でき、セルロース系の中では最も変換効率が高い。非食用のため物価への影響も無いと考えられている。