バイオ燃料のエネルギー含有量
バイオ燃料のエネルギー含有量 は、特定のバイオ燃料に含まれる化学エネルギーであり、その燃料の単位質量あたりを比エネルギーとして、または燃料の単位体積あたりをエネルギー密度として測定します。バイオ燃料は、最近まで生きていた生物から生産された燃料です。バイオ燃料には、ガソリン添加剤としてよく使用される発酵によって生成されるアルコールであるバイオエタノールと、通常ディーゼル添加剤として使用されるバイオディーゼルがあります。比エネルギーは単位質量あたりのエネルギーであり、燃料の化学エネルギー含有量を表すために使用され、 SI単位系のジュール毎キログラム(J/kg) または同等の単位で表されます。[ 1 ]エネルギー密度は、燃料の単位体積あたりの化学エネルギー量であり、SI単位系のジュール毎リットル(J/L) または同等の単位で表されます。[ 2 ]
一般的なバイオ燃料のエネルギーとCO2排出量
以下の表には、エネルギー源としてすでに使用されている、またはそのような用途が検討されている一般的な物質が含まれています。
2 番目の列には、比エネルギー (単位質量 (キログラム)あたりのメガジュール単位のエネルギー含有量)が表示されており、燃料から抽出できるエネルギーを理解するのに役立ちます。
表の 3 番目の列には、エネルギー密度 (体積 1リットルあたりのエネルギー含有量)がリストされており、燃料を保管するために必要なスペースを理解するのに役立ちます。
最後の2つの列は、燃料のカーボンフットプリントに関するものです。4番目の列には、燃料がエネルギーに変換される際に排出されるCO2の割合が、その出発質量に対して示されています。5番目の列には、排出されるCO21キログラムあたりに生産されるエネルギーが示されています。目安として、この列の数値が高いほど環境に優しいと言えます。しかし、これらの数値は、燃焼、生産、貯蔵、輸送中に排出される他の温室効果ガスを考慮していません。例えば、メタンには、表に反映されていない隠れた環境コストが存在している可能性があります。[1]
| 燃料の種類 | 比エネルギー（MJ /kg） | エネルギー密度（MJ / L） | 使用した燃料から生成されたCO2ガス（kg/kg）[注1 ] | CO2あたりのエネルギー（MJ /kg） |
|---|---|---|---|---|
| 固形燃料 | ||||
| バガス（サトウキビの茎 ） | 9.6 | 約+ 40%(C 6 H 10 O 5 ) n + 15% (C 26 H 42 O 21 ) n + 15% (C 9 H 10 O 2 ) n 1.30 | 7.41 | |
| 籾殻（種子殻） | 14.6 | [ここに平均的な構成を入力してください] | ||
| 動物 の糞尿 | [2] 10～[3] 15 | [ここに平均的な構成を入力してください] | ||
| 乾燥植物（C 6 H 10 O 5）n | 10～16歳 | 1.6～16.64 | 50%(C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 25% (C 10 H 12 O 3 ) n 1.84の 場合 | 5.44-8.70 |
| 木質燃料（C 6 H 10 O 5）n | 16～21歳 | [4] 2007年2月13日アーカイブWayback Machine 2.56–21.84 | 45%(C 6 H 10 O 5 ) n + 25% (C 26 H 42 O 21 ) n + 30% (C 10 H 12 O 3 ) n 1.88の 場合 | 8時51分～11時17分 |
| 木炭 | 30 | 5.4～6.6 | 85～98% 炭素+ VOC +灰3.63 | 8.27 |
| 液体燃料 | ||||
| 熱分解油 | 17.5 | 21.35 | 様々 | 様々 |
| メタノール（CH 3 -OH） | 19.9～22.7 | 15.9 | 1.37 | 14時49分～16時53分 |
| エタノール（CH 3 -CH 2 -OH） | 23.4～26.8 | 18.4～21.2 | 1.91 | 12.25～14.03 |
| エカレン | 28.4 | 22.7 | 75%C 2 H 6 O + 9%C 3 H 8 O + 7%C 4 H 10 O + 5%C 5 H 12 O + 4%Hx 2.03 | 14.02 |
| ブタノール（CH 3 -(CH 2 ) 3 -OH） | 36 | 29.2 | 2.37 | 15.16 |
| 脂肪 | 37.656 | 31.68 | C 55 H 104 O 6 | |
| バイオディーゼル | 37.8 | 33.3～35.7 | 約2.85 | 約13.26 |
| ひまわり油（C 18 H 32 O 2） | [5] 39.49 | 33.18 | ( 12% (C 16 H 32 O 2 ) + 16% (C 18 H 34 O 2 ) + 71% (LA) + 1% (ALA) )2.81 | 14.04 |
| ヒマシ油（C 18 H 34 O 3） | [6] 39.5 | 33.21 | ( 1% PA + 1% SA + 89.5% ROA + 3% OA + 4.2% LA + 0.3% ALA )2.67 | 14.80 |
| オリーブオイル（C 18 H 34 O 2） | 39.25～39.82 | 33～33.48 | ( 15% (C 16 H 32 O 2 ) + 75% (C 18 H 34 O 2 ) + 9% (LA) + 1% (ALA) )2.80 | 14.03 |
| 気体燃料 | ||||
| メタン（CH 4） | 55～55.7 | （液化）23.0～23.3 | （メタンの漏出はCO2の23倍の温室効果をもたらす）2.74 | 20.05～20.30 |
| 水素（H 2） | 120～142 | （液化）8.5～10.1 | （水素漏れはオゾン層の破壊をわずかに促進する ）0.0 | |
| 化石燃料（比較） | ||||
| 石炭 | 29.3～33.5 | 39.85 – 74.43 | （ CO、NOx、硫酸塩、粒子状物質は除く）約3.59 | 約8時16分～9時33分 |
| 原油 | 41.868 | 28～31.4 | （CO、 NOx 、硫酸塩、粒子状物質は除く）約3.4 | 12.31まで |
| ガソリン | 45～48.3 | 32～34.8 | （CO、 NOx 、硫酸塩、粒子状物質は除く）約3.30 | 約13.64～14.64 |
| ディーゼル | 48.1 | 40.3 | （CO、 NOx 、硫酸塩、粒子状物質は除く）約3.4 | 14.15頃 |
| 天然ガス | 38～50 | （液化）25.5～28.7 | （エタン、プロパン、ブタン、CO、 NOx 、硫酸塩は除く）約3.00 | 約12.67～16.67 |
| エタン (CH 3 -CH 3 ) | 51.9 | （液化）約24.0 | 2.93 | 17.71 |
| 核燃料（比較）[注2 ] | ||||
| ウラン-235（235 U） | 77,000,000 | （純粋）1,470,700,000 | [鉱石濃度が低いほど大きい（採掘、精錬、移動）] 0.0 | 約55 [ 4 ] – 約90 [ 3 ] |
| 核融合（2 H - 3 H） | 3億 | （液化）53,414,377.6 | （海底水素-同位体採掘-方法に依存）0.0 | |
| 燃料電池エネルギー貯蔵（比較） | ||||
| 直接メタノール | 4.5466 | [7] 2005年9月11日アーカイブ、Wayback Machine 3.6 | 約1.37 | 約3.31 |
| プロトン交換（R&D） | 最大5.68 | 最大4.5 | （IFF燃料はリサイクルされます）0.0 | |
| 水素化ナトリウム（研究開発） | 11.13まで | 10.24まで | （酸化ナトリウムリサイクル用ブラダー）0.0 | |
| バッテリーエネルギー貯蔵（比較） | ||||
| 鉛蓄電池 | 0.108 | 約0.1 | （200～600ディープサイクル許容範囲）0.0 | |
| ニッケル鉄電池 | [8] 0.0487–0.1127 | 0.0658～0.1772 | （寿命<40年）（メモリ効果がない場合の2k～3kサイクル許容範囲）0.0 | |
| ニッケル・カドミウム電池 | 0.162～0.288 | 約0.24 | （メモリ効果がない場合の1k～1.5kサイクル許容範囲）0.0 | |
| ニッケル水素 | 0.22～0.324 | 0.36 | （メモリ効果がない場合の300～500サイクル許容範囲）0.0 | |
| 超鉄電池 | 0.33 | [9]（1.5 *ニッケル水素）0.54 | [10]（約300ディープサイクル許容範囲）0.0 | |
| 亜鉛空気電池 | 0.396～0.72 | [11] 0.5924–0.8442 | （再充填ではなく、溶解と再混合によってリサイクル可能）0.0 | |
| リチウムイオン電池 | 0.54～0.72 | 0.9～1.9 | （寿命3～5年）（500～1kのディープサイクル許容範囲）0.0 | |
| リチウムイオンポリマー | 0.65～0.87 | (1.2 *リチウムイオン)1.08–2.28 | （寿命3～5年） （300～500ディープサイクル許容範囲） 0.0 | |
| リン酸鉄リチウム電池 | ||||
| デュラセル ジンクエア | 1.0584～1.5912 | 5.148–6.3216 | （保存期間1～3年）（リサイクル可能、充電不可）0.0 | |
| アルミニウム電池 | 1.8～4.788 | 7.56 | （寿命10～30年）（3k+ディープサイクル許容度）0.0 | |
| PolyPlusBC リチウム空気電池 | 3.6～32.4 | 3.6～17.64 | （充電可能）（硫酸塩が漏れる可能性あり）0.0 | |
注記
- ^すべてのCO2ガス出力比率は1%未満の誤差範囲内で計算されています（燃料中の炭素含有量が完全に酸化されると仮定）。ただし、チルダ（~）で始まる比率は、最大9%（ただし9%を超えない）の誤差範囲を示します。記載されている比率には、燃料工場の耕作／採掘、精製／精製、輸送からの排出は含まれていません。燃料の利用可能量は、通常、エネルギーバランスの74～84.3%（正味）です。
- ^ウラン235（235 U）の核分裂では直接CO2ガスは発生しないが、中低品位ウラン鉱石濃縮物の採掘、粉砕、精錬、移動、放射性廃棄物処分などの間接的な化石燃料の燃焼プロセスでは、ある程度の量の二酸化炭素が発生する。二酸化炭素排出量については研究がさまざまである。国連の気候変動に関する政府間パネルは、原子力発電は1キロワット時あたり約40gのCO2（11g/MJ、90MJ/kg CO2 eに相当）を排出すると報告している。 [ 3 ]ベンジャミン・K・ソバクール学者による、原子力のCO2ライフサイクル排出量に関する多数の研究のメタ分析によると、原子力は平均して1キロワット時あたり66gのCO2（18.3g/MJ、55MJ/kg CO2 eに相当）を排出している。 [ 4 ]あるオーストラリア人教授は、原子力発電は、天然ガス火力発電所の正味出力1MJあたり同等のCO2ガス排出量を生み出すと主張している。マーク・ディーゼンドルフ教授、ニューサウスウェールズ大学環境研究所。
バイオ燃料生産に関連する一般的な作物の収穫量
 |
| 作物 | 油（kg/ ha） | 油( L / ha ) | 石油（ポンド/エーカー） | 石油（米ガロン/エーカー） | 種子あたりの油分[ nc 1 ] (kg/100 kg) | 融点範囲（°C） | ヨウ素価 | セタン価 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 油脂 | メチルエステル | エチルエステル | ||||||||
| 落花生 | （カーネル）42 | |||||||||
| コプラ | 62 | |||||||||
| 牛脂 | 35～42 | 16 | 12 | 40～60歳 | 75 | |||||
| ラード | 32～36 | 14 | 10 | 60～70歳 | 65 | |||||
| トウモロコシ | 145 | 172 | 129 | 18 | -5 | -10 | -12 | 115～124 | 53 | |
| カシューナッツ | 148 | 176 | 132 | 19 | ||||||
| オート麦 | 183 | 217 | 163 | 23 | ||||||
| ルピナス | 195 | 232 | 175 | 25 | ||||||
| ケナフ | 230 | 273 | 205 | 29 | ||||||
| カレンデュラ | 256 | 305 | 229 | 33 | ||||||
| コットン | 273 | 325 | 244 | 35 | （シード）13 | -1 – 0 | -5 | -8 | 100～115 | 55 |
| 麻 | 305 | 363 | 272 | 39 | ||||||
| 大豆 | 375 | 446 | 335 | 48 | 14 | -16 – -12 | -10 | -12 | 125～140 | 53 |
| コーヒー | 386 | 459 | 345 | 49 | ||||||
| 亜麻仁（フラックス） | 402 | 478 | 359 | 51 | -24 | 178 | ||||
| ヘーゼルナッツ | 405 | 482 | 362 | 51 | ||||||
| ユーフォルビア | 440 | 524 | 393 | 56 | ||||||
| カボチャの種 | 449 | 534 | 401 | 57 | ||||||
| コリアンダー | 450 | 536 | 402 | 57 | ||||||
| マスタードシード | 481 | 572 | 430 | 61 | 35 | |||||
| カメリナ | 490 | 583 | 438 | 62 | ||||||
| ゴマ | 585 | 696 | 522 | 74 | 50 | |||||
| ベニバナ | 655 | 779 | 585 | 83 | ||||||
| 米 | 696 | 828 | 622 | 88 | ||||||
| 桐油の木 | 790 | 940 | 705 | 100 | -2.5 | 168 | ||||
| ひまわり | 800 | 952 | 714 | 102 | 32 | -18 – -17 | -12 | -14 | 125～135 | 52 |
| ココア（カカオ） | 863 | 1,026 | 771 | 110 | ||||||
| ピーナッツ | 890 | 1,059 | 795 | 113 | 3 | 93 | ||||
| アヘンケシ | 978 | 1,163 | 873 | 124 | ||||||
| 菜種 | 1,000 | 1,190 | 893 | 127 | 37 | -10～5 | -10～0 | -12 – -2 | 97～115 | 55～58 |
| オリーブ | 1,019 | 1,212 | 910 | 129 | -12 – -6 | -6 | -8 | 77～94 | 60 | |
| ヒマ豆 | 1,188 | 1,413 | 1,061 | 151 | （シード）50 | -18 | 85 | |||
| ピーカンナッツ | 1,505 | 1,791 | 1,344 | 191 | ||||||
| ホホバ | 1,528 | 1,818 | 1,365 | 194 | ||||||
| ジャトロファ | 1,590 | 1,892 | 1,420 | 202 | ||||||
| マカダミアナッツ | 1,887 | 2,246 | 1,685 | 240 | ||||||
| ブラジルナッツ | 2,010 | 2,392 | 1,795 | 255 | ||||||
| アボカド | 2,217 | 2,638 | 1,980 | 282 | ||||||
| ココナッツ | 2,260 | 2,689 | 2,018 | 287 | 20～25歳 | -9 | -6 | 8～10歳 | 70 | |
| 中国産牛脂[ nc 2 ] | 4,700 | 500 | ||||||||
| 油ヤシ | 5,000 | 5,950 | 4,465 | 635 | 20～（カーネル）36 | 20～40歳 | -8～21 | -8～18 | 12～95歳 | 65～85歳 |
| 藻類 | 95,000 | 10,000 | ||||||||
| 作物 | 油（kg/ ha） | 油( L / ha ) | 石油（ポンド/エーカー） | 石油（米ガロン/エーカー） | 種子1粒あたりの油分（kg/100 kg） | 融点範囲（°C） | ヨウ素価 | セタン価 | ||
| 油脂 | メチルエステル | エチルエステル | ||||||||
注記
参照
参考文献
- ^ケネス・E・ヘセルトン（2004年）『ボイラー運転員ハンドブック』フェアモント・プレス、405ページ。ISBN 0881734357
- ^ 「SI単位の2つの上限とSI接頭辞」。NIST SIガイド。 2012年1月25日閲覧。
- ^ a b気候変動に関する政府間パネル(2007). 「4.3.2 原子力エネルギー」 . IPCC第4次評価報告書：気候変動2007年、第3作業部会「気候変動の緩和」 . 2010年12月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年2月7日閲覧。
- ^ a bベンジャミン・K・ソバクール「原子力発電による温室効果ガス排出量の評価：批判的調査」『エネルギー政策』第36巻、2008年、2950頁。
- ^ The Global Petroleum Clubの許可を得て使用しています。
