「休耕田畑を油田に」-藻類でバイオ燃料生産、CO2排出半減視野に

「休耕田畑を油田に変える」--。 こんな夢のような話が実現に向かって歩み始めた。筑波大学などが中心 となり、休耕田畑を活用して育てた藻類を利用するバイオ燃料生産実用 化の研究が進んでいる。温室効果ガス削減が急務となっている中で、新 たな決め手として注目されそうだ。

脂質を多く含んだ微細藻類のバイオ燃料の生産効率は、大豆やトウ モロコシなどを原料にした場合と比べ最大700倍程度高い。

筑波大学の渡邉信教授は、「ボトリオコッカス」という淡水に生息 する緑色の微細藻類が出す油を利用したバイオ燃料生産を研究中で、 9月に実証設備を稼働させる。重油に近い性質の油を細胞外に排出する ため、油を取り出す工程を省略できるのが特徴の一つ。

培養の過程で通常の植物より多くの二酸化炭素(CO2)を吸収し て光合成することから、CO2の大幅な削減に貢献する。渡邉教授は、 国内で消費される燃料をすべて藻類由来のバイオ燃料に置き換えれば、 日本全体のCO2排出量を1990年比で最大55%削減できると試算する。

生産効率を引き上げることができれば、培養装置を設置するための 用地25万ヘクタールで日本の原油輸入量(年間約2億1200万キロリ ットル)に相当するバイオ燃料を生産することも可能だと指摘する。現 在の技術では、微細藻類の年間生産効率は1ヘクタール当たり最大約 120トン。これを、実用化を目指す2018年から20年ごろまでに1000ト ンまで向上させるのが目標だ。

耕作放棄地など60万ヘクタール

農林水産省の調査によると、過去1年以上作物を栽培しておらず、 今後数年間耕作を再開する意思のない「耕作放棄地」や、数年以内に再 開する意思がある「不作地」を合わせた農地面積は05年時点で約60万 ヘクタール。東京都の面積の約3倍に相当する。労働力の不足などか ら、放棄される農地の数は05年までの10年間で約50%増加した。

筑波大学は15億円を投じて実証試験施設を大学構内に完成させる。 1600平方メートルの敷地に培養装置などが設置される計画だ。これに先 立ち、同大学は5月に出光興産やデンソー、住友重機械工業、熊谷組な ど十数社の企業やトヨタ自動車傘下のトヨタ中央研究所などとともに 「藻類産業創生コンソーシアム」を立ち上げる。

企業側も手をこまぬいていたわけではない。出光は1980-90年代に かけて、ボトリオコッカスを利用したバイオ燃料生産の研究に取り組ん だ。しかし、「当時の原油価格との比較では事業の採算性にコストが合 わずに研究をいったん中止した」(出光興産広報課の佐藤竜一氏)とい う。

渡邉教授は「米国では政府の強いリーダーシップのもとで藻類を活 用したプロジェクトが進められている。日本でも協調することが重要」 と産学一体の重要性を強調した。

先行する米企業

米エクソンモービルは昨年7月、バイオテクノロジー企業のシンセ ティック・ジェノミクスと共同で微細藻類由来のバイオ燃料生産に6億 ドル(560億円)を投資すると発表した。

ビル・ゲイツ氏の投資会社、カスケード・インベストメントが出資 する米サファイア・エナジーは昨年12月、微細藻類からバイオ燃料を生 産するプラントをニューメキシコ州に建設するため、エネルギー省から 補助金5000万ドル、農務省から5450万ドルの融資保証を受けると発表 した。

ブルームバーグ・ニューエナジー・ファイナンスの調査によると、世 界全体で75社以上が藻類の研究を進めている。同社が2月にまとめた 報告書によると、工場などが排出するCO2を回収し、藻類の培養装置 に送り込んで燃料生成を加速させることも可能だという。

渡邉教授のこれまでの研究は、昨年12月の新成長戦略の閣議決定後 に首相官邸で開催された新成長戦略発表展示会で発表された。

コストが最大の難問

一番の課題はコストだ。渡邉教授によると、大量培養装置を使って 生産した場合のコストは1リットル当たり約800円と、現在のガソリン 価格(130円前後)の約6倍に上る。屋外の開放型培養池で生産すれば 155円までコストを抑えることは可能だが、他の藻類や菌類などの異物 が混入するリスクも高まる。渡邉教授は「生産効率を10倍改善し、コス トを10分の1に低減できるような培養装置の開発が必要」と指摘し た。

コストの問題が立ちはだかるのは初めてではない。旧通産省(現経 産省)主導で、地球環境産業技術研究機構などは90年度から10年間、 計約122億円を投じて藻類の研究を進めた。しかし、結局実現には至ら なかった。この研究の最終評価報告書は、「CO2固定プラントの建設 コストと生成される有用物質の付加価値という点だけで概算すると黒字 にするのはかなり厳しいと予想される」と結論づけた。

政府は、先月初めに閣議決定した地球温暖化対策基本法案の中 で、1次エネルギーの供給に占めるバイオマスや太陽光、風力など再生 可能エネルギーの割合を10パーセントまで引き上げる目標を掲げてい る。藻類からのバイオ燃料生産が実用化できれば、90年比で25%削減す るというCO2の削減目標達成を手助けする可能性も秘めており、政府 の今後の取り組みにも注目が集まっている。

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