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●平成２１年度「バイオマス混合ＬＰガス有効利用システム開発
調査」の概要 |
| （１）調査の背景 |
平成２１年８月付けで「エネルギー供給業者に対する非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用促進に関する法律（エネルギー供給構造高度化法）」が施工され、原則としてエネルギー供給事業者に、非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用が義務付けられた。ＬＰガスにおいても、同法の主旨に沿った一定の対応が望まれることより、高カロリーで可搬性に優れた特性を持つＬＰガスを混合することで、非化石エネルギーであるバイオマスの有効利用を図るシステムの開発調査を開始した。
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| （２）調査の内容と成果 |
上記を背景に本年度の研究において、以下の２点を中心とした基礎的検討を行った。
①発酵によって生じるバイオメタンに熱量調整用のＬＰガスを混合したも
のをパイプラインによって施設園芸等に有効利用すること
②木質系バイオマス合成液体燃料（メタノール等）をＬＰガスに一定量混
合することにより、化石期限のＬＰガスをバイオ化すること
１）パイプライン供給方式
①実態調査
各種の実証プロジェクトにおいてバイオガスは、単独、若しくは重油、軽油や都市ガスと混合され、主に発電用燃料として利用されているが、バイオガスの熱量、発生量の不足等の原因により必ずしも効率的に利用出来ていない実態が明らかとなった。ここにＬＰガスを補完的に活用すれば、バイオガスを効率的に利用でき、問題を解決できる可能性は大きいと言える。
表．１パイプライン供給方式実態調査一覧
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施設名
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所在
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備考
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京都高効率メタン発酵設備
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京都府
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生ゴミ等の乾式メタン発酵
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珠洲市浄化センター
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石川県
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下水汚泥の湿式メタン発酵
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東邦ガス株式会社
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愛知県
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バイオガスと都市ガスとの混焼
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八戸市環境部下水道事務所
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青森県
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下水汚泥の乾式メタン発酵
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山鹿バイオマスセンター
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熊本県
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家畜排せつ物の湿式メタン発酵
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青森県産業技術センター
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青森県
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家畜排せつ物の湿式メタン発酵
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②バイオガスとＬＰガスの混合システムの検討
バイオガスとＬＰガスの混合システムは、既存技術の組み合わせにより構築できると思われる。設備コストの更なる低減が今後の課題である。
③燃焼・発電システムの技術的検討
施設園芸用温室・ハウス等における冷暖房システムとＬＰガス機器の組み合わせとして、トリじぇねや、ＧＨＰが有効な手段と考えられる。我が国の気候に対応できるシステムが求められているため、汎用性のあるハードウェア・ソフトウェアの開発も課題である。
④施設園芸に重点を置いた需要創生の検討
施設園芸分野では、冬季の暖房利用のみならず、夏季の冷房管理や湿度管理、発電による補光等多面的に利用できる可能性がある。
⑤シミュレーションプログラム開発検討
地産エネルギーと地消需要とのバランスの検討のためのシミュレーションプログラムは、不足している各データを収集し、追加することで開発できることがわかった。
２）液体燃料供給方式
⑥実態調査及び技術的課題の検討
国内のバイオマスガス化炉は、外国の技術を導入した実用化段階のシステムも一部にはあるが、総じて実証段階であり、商業プラントに移行するには設備の信頼性や経済性等についての十分な検討が課題である。一方、合成ガスからのメタノール製造技術は既に商業レベルで確立されているが、低コスト化が課題と考えられる。
表２．液体燃料供給方式の実態調査一覧
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施設名
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所在
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備考
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京都市高度技術研究所
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京都府
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ガス化→メタノール合成
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農林バイオマス３号機実証プラント
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長崎県
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ガス化→発電及びメタノール合成
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清水建設株式会社
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東京都
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ガス化→発電及びメタノール合成
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積水ハウス株式会社浅井工場
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滋賀県
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ガス化→発電
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広島環境研究所
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広島県
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ガス化→発電
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産業技術総合研究所つくば
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茨城県
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バイオマスガス化研究開発
動向
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⑦液体燃料混合ＬＰガスの燃焼機器等への影響調査
メタノールの混合率が２mol％以下のＬＰガスであれば、家庭業務用（自然気化方式）燃料として繰返し充填するＬＰガス容器においても容器内残液ＬＰガス中にあるメタノール濃度の上昇が抑えられる可能性が高いというスクリーニング結果が得られ、その結果を受けてメタノール（試薬特級）を使った混合燃焼性試験及びゴム材への影響調査においても、２mol％程度の混合では、問題が生じないことが裏付けられた。今後は条件を変えた試験及びバイオメタノールによる試験等を行うことが課題となる。
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| ①京都高効率メタン発酵設備全景 ②京都高効率メタン発酵設備発酵槽 |
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| ③珠洲浄化センターメタン発酵槽 ④山鹿バイオマスセンター全景 |
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| ⑤京都バイオサイクルプロジェクト京都市高度技術研究所全景 |
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| ⑥長崎農林バイオマス３号ガス化設備 ⑦清水建設メタノール製造設備 |
