代替エネルギーとしての植物油
ネブラスカ州の学校区で大豆バイオディーゼル燃料のバスが、ネブラスカ州大豆委員会の助成金プログラムによって実現しました。[ 1 ]

植物油は化石燃料の代替としてますます利用されています。植物油はバイオディーゼルの原料であり、従来のディーゼル燃料と同様に使用できます。一部の植物油ブレンドは未改造車両にも使用されますが、純粋な植物油を使用するには、油の粘度と表面張力を下げるために加熱処理を施した特別な車両が必要となる場合が多く、場合によっては特別に製造されたインジェクターノズル、高い噴射圧力、強力なグロープラグ、そして燃料の予熱が用いられます。[ 2 ]もう一つの選択肢は植物油の精製です。

バイオディーゼルの供給量は世界中で増加していますが、従来の化石燃料源と比較するとまだ微々たるもので、藻類からバイオ燃料を製造する藻類養殖法に関する研究は盛んに行われています。

食用ではなく燃料用として作物を栽培すること、そして燃料用植物油の生産拡大に必要な大規模農業と土地開墾が環境に与える影響について懸念が表明されている。これらの影響については、経済的および生態学的観点から具体的に調査・評価し、他の燃料源と比較して植物油燃料の利点とのバランスを検討する必要がある。

世界経済におけるエネルギーの未来

地球内部の化石燃料の量は限られています。現在の世界のエネルギー資源と消費は主に化石燃料であるため、社会は輸送と発電の両方で化石燃料に大きく依存しています。ハバートピーク理論は、石油枯渇により、そう遠くない将来に石油生産が減少すると予測しています。時が経つにつれ、私たちの経済は代替燃料に移行せざるを得なくなります。化石燃料は、将来的には個別に解決できる可能性のある2つの問題、すなわち一次エネルギー源の問題とエネルギー貯蔵の問題を解決しました。純粋な植物油とバイオディーゼルに加えて、将来重要な役割を果たす可能性のあるエネルギー技術には、次のものがあります。

純CO2または温室効果ガス排出量

植物は太陽光と光合成を利用して大気中の二酸化炭素（CO2 ）を吸収し、植物油を作ります 。このCO2はエンジンで燃焼した後、大気中に放出されます。したがって、植物油は大気中のCO2濃度を増加させず、温室効果ガス問題に直接寄与することもありません。植物油は、太陽エネルギーを捕捉・貯蔵する手段であり、まさに再生可能エネルギーなのです。

しかし、他の「再生可能」エネルギー源と同様に、植物油の生産や流通には（比較的小さな）二酸化炭素排出量が伴う可能性があります。

安全性

植物油で揚げたプランテン

植物油は、ガソリン、石油系ディーゼル、エタノール、メタノールなどの他の燃料に比べて毒性がはるかに低く、引火点もはるかに高い（約275～290℃）。[ 3 ]高い引火点は、偶発的な発火 のリスクを低減します。一部の植物油は食用にもなります。

発電と貯蔵

水素経済、電池、圧縮空気エネルギー貯蔵、フライホイールエネルギー貯蔵といった技術は 、エネルギー貯蔵の問題には対処しますが、一次エネルギー源の問題には対処しません。核分裂発電、核融合発電、太陽光発電といった技術は、一次エネルギー源の問題には対処しますが、エネルギー貯蔵の問題には対処しません。植物油は、一次エネルギー源とエネルギー貯蔵の両方の問題に対処します。植物油として一定量のエネルギーを貯蔵する場合のコストと重量は、化石燃料の代替として考えられる多くのものと比較して低いです。

植物油の種類

植物油のリストに関する記事では、燃料として使用される植物油の種類と、さまざまな種類が栽培されている場所について説明します。

交通機関

植物油は、次の 4 つの輸送方法で使用されます。

  • 植物油ブレンド- 植物油をディーゼルに混ぜると、植物油を燃焼させることの利点の一部が得られ、多くの場合、車両を改造することなく行われます。[ 4 ]
  • バイオディーゼル- バイオディーゼルは、エステル交換反応というプロセスによって植物油から生成されます。バイオディーゼルは通常のディーゼル燃料と同様に燃焼し、あらゆるディーゼルエンジンで問題なく動作します。その名前は、燃料が植物油から作られていることを示しています。
  • 純粋な植物油- 純粋な植物油は、最初に加熱されていればディーゼルエンジンで機能します。[ 5 ]一部のディーゼルエンジンはすでに燃料を加熱しますが、その他のエンジンでは燃料ラインに小さな電気ヒーターが必要です。 どれだけうまく機能するかは、加熱システム、エンジン、植物油の種類（薄い方が簡単）、気候（暖かい方が簡単）によって異なります。 ユーザーが目にしている結果に関するデータがいくつか利用可能です。[ 6 ] 植物油が燃料としてより一般的になったため、エンジンは植物油をよりうまく処理できるように設計されてきました。Elsbettエンジンは、純粋な植物油で動作するように設計されています。[ 7 ] ただし、2007年初頭の時点では、純粋な植物油の燃焼が保証されている量産車はないようですが、Deutzはトラクターを提供しており、 John Deereは両方ともエンジン開発の後期段階にあることが知られています。ドイツにはブドウ種子油燃料規格DIN 51605があります。現時点では純粋な植物油はニッチな市場に過ぎませんが、ドイツでは主に経済的な理由から、大型の輸送車両がこの燃料を採用するようになり、市場セグメントが急速に成長しています。分散型製油所の増加が、この燃料の大部分を供給しています。[ 8 ]
  • 植物油精製- 植物油は石油精製所の原料として使用できます。そこでは、水素化分解（水素を用いて大きな分子を小さな分子に分解する）または水素化（分子に水素を付加する）によって燃料に変換されます。これらの方法により、ガソリン、ディーゼル、プロパンを生産できます。植物油精製の商業的な例としては、NExBTL、H-Bio、コノコフィリップスプロセスなどがあります。[ 9 ]

バイオディーゼル、植物油精製、そして植物油ブレンドから移行を始めることができます。これらの技術は、エンジンを植物油で動くように改造するための資本支出を必要としないためです。植物油をバイオディーゼルに変換するにはコストがかかるため、植物油は常にバイオディーゼルよりも安価になると予想されます。純粋な植物油を使用できる量産車が登場し、ガソリンスタンドで標準的な植物油が入手できるようになれば、消費者は節約のために純粋な植物油を選ぶようになるでしょう。したがって、植物油への移行は段階的に進めることができます。

発電

原子力、核融合、風力、太陽光発電といった他の発電方法の方が安価な電力を供給できる可能性があるため、ディーゼル燃料が現在限定されているように、植物油はピーク時用発電所や小規模発電所でのみ使用される可能性があります。バイオディーゼルで稼働している5MWの発電所が少なくとも1つあります。[ 10 ] MAN B&W Diesel、Wärtsiläなどの企業は、純粋な植物油を燃料とする発電に適したエンジンを製造しています。

市場、コスト、価格、税金

一部の国では、ガソリンスタンドでバイオディーゼルが従来のディーゼルよりも安く販売されています。

ヨーロッパでは、ほとんどのスーパーマーケットでストレート植物油（SVO）は1リットルあたり150ペンスで販売されており[ 11 ]、メーカーから直接まとめ買いするといくらか安くなります。一方、ディーゼルは1リットルあたり約120ペンス（2014年12月現在、英国[ 12 ]）からそれ以上（年によって異なりますが、中央ヨーロッパの現在の市場価格は1.4ユーロ）です。[ 13 ]米国では、ディーゼルは1リットルあたり約0.6ドルで[ 14 ]、最も安いSVOの価格はほぼ同じですが、より高価なオイルはそれよりも高価です（1ガロンあたり最大7ドル）。[ 15 ]

世界中でバイオディーゼルの供給が増加しています。2010年までに、バイオディーゼル市場は米国で75億リットル（20億米ガロン）、欧州で95億リットル（25億米ガロン）に達すると推定されています。[ 16 ] バイオディーゼルは現在、ドイツのディーゼル市場の3%を占めており、代替燃料として最も多く使用されています。[ 17 ] ドイツ政府はバイオ燃料ロードマップを策定しており、2010年までにディーゼル燃料の10%をバイオ燃料にすることを目標としています。そのうち10%は植物油由来の燃料です。

2005年から2007年にかけて、多くの種類の植物油の価格が倍増しました。植物油価格の上昇は、主にバイオ燃料の需要によるものです。[ 18 ]

ガソリンスタンドの燃料価格の大部分は燃料税によるものです。食料品店で植物油を購入すれば、それほど高い税金はかかりません。そのため、安いからという理由で、車用に植物油を店で購入する人がいます。ガロン単位での包装はコストを増大させ、燃料税が支払われていないため車で使用することは違法であるにもかかわらず、彼らはそうしました。[ 19 ]

植物油（バイオディーゼルであっても）は温室効果ガスを排出しないため、政府はエタノールの場合と同様にガソリンよりもはるかに低い税率で植物油に課税できる可能性がある。[ 20 ]これは京都議定書の目標 達成に役立つだろう。

十分な量の生産

アフリカアブラヤシ( Elaeis guineensis)

世界の植物油種子生産量は、2008/09年度に4億1,800万トンと予測されています。これを圧搾すると、1億3,100万トンの植物油が生産されます。[ 21 ]その多くはアブラヤシ由来で、パーム油の生産量は年間5%の割合で増加しています。1ガロンあたり約7.5ポンド（900g/L）で、これは約380億米ガロン（1,440億L）に相当します。現在、植物油は主に食品や一部の工業用途に使用されており、燃料として使用されている割合はわずかです。燃料としての主な利用はバイオディーゼルへの変換であり、2009年には約30億米ガロン（1,100万m3）でした。[ 22 ]

2004年、米国はガソリンを5,300億リットル（1,400億米ガロン）消費し、ディーゼルを1,500億リットル（400億米ガロン）消費しました。[ 23 ]バイオディーゼルに関する記述では、パーム油は1ヘクタールあたり年間5,940リットル（1エーカーあたり635米ガロン）のパーム油を生産するとされています。年間1,800億米ガロン（6億8,000万立方メートル）の植物油を生産するには、1,150,000平方キロメートル（440,000平方マイル）、つまり1辺が1,070キロメートル（660マイル）の土地が必要になります。

「石油からの段階的な移行が始まっています。今後15年から20年で、バイオ燃料が世界のエネルギー需要の25%を賄うようになるかもしれません。この動きは温室効果ガスの排出削減には効果的ですが、原油価格の高騰により、多くの国がバイオ燃料の利用拡大による「グリーン化」を促しています。」 - アレクサンダー・ミュラー、FAO持続可能な開発担当事務局長補佐[ 24 ]

藻類養殖は、単位面積あたりはるかに多くの油を生産する可能性があります。[ 25 ]発電所の煙突から出る 滅菌CO2を使用した藻類養殖のパイロットプロジェクトの結果は有望です。

大豆の遺伝子組み換えはすでに利用されています。遺伝子組み換えと品種改良によって植物油の収量を増やすことができます。1979年から2005年にかけて、大豆の1エーカーあたりの収量はブッシェル単位で2倍以上に増加しました。[ 26 ]ある企業は、標準品種よりも20%多くの油を生産するカメリナ・サティバ の品種を開発しました。[ 27 ]

環境への影響

メキシコ南部の農業のために焼かれたジャングル。

植物油の需要増加が森林破壊を引き起こし、古い森林がアブラヤシに置き換えられているのではないかという懸念がある。[ 28 ]土地が伐採されると、多くの場合焼却され、大量の温室効果ガスであるCO2が排出される。ガソリンやディーゼル油を代替するには、植物油の生産量を大幅に増やす必要がある。現在の技術では、そのような生産量の増加は環境に大きな影響を与えるだろう。[ 29 ]

食料対燃料の議論

一部の貧しい国では、植物油の価格高騰が問題を引き起こしている。[ 30 ] [ 31 ]食用作物を燃料に使うことで、貧しい国の食糧と豊かな国の燃料の間で競争が生じると主張する人もいる。燃料はジャトロファ油のような非食用植物油からのみ作るべきだと提案する人もいる。問題はもっと根本的なものだと主張する人もいる。需要と供給の法則によれば、食料を生産する農家が減れば食料の価格が上昇する。農家が栽培する作物を変えるには時間がかかるので、時間がかかるかもしれないが、バイオ燃料の需要増加は多くの種類の食料の価格上昇につながる可能性が高い。植物油価格の上昇により、貧しい農家や貧しい国がより多くのお金を稼いでいると指摘する人もいる。[ 32 ]

ミレッティア・ピナタ（旧称ポンガミア・ピナタ）やワサビノキなどの、耕作限界地で生育する樹木が生産する非食用植物油を利用することで、食料か燃料かという議論は二者択一ではなくなります。耕作限界地や限界地での生育が容易なことに加え、これらの樹木は、ピーナッツ、大豆、ヒマワリなどに比べて、寿命が長く（最長100年）、維持管理が非常に容易（集約的農業は生育後の最初の数年間に限られるため）、インドの農村部などの農村地域に換金作物を提供できるなど、大きな利点があります。ミレッティア・ピナタなどのいくつかの樹木の場合、窒素固定マメ科植物であるという事実は、土壌を枯渇させないという点で、もう一つの非常に重要な要素です。これらの樹木の利点の一つは、根系が深くまで伸びるため、草などの浅根植物と競合しない（ある程度成熟すると）ことです。つまり、土地を家畜の放牧など、多目的に利用できるということです。ミレッティア・ピナタをバイオディーゼル生産に用いるもう一つの利点は、年間降雨量250mlという低降雨量にも耐えられることです。これは、ほとんどの食用作物が必要とする量をはるかに下回るため、競合の可能性をさらに低減させます。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

植物油生産のための藻類

藻類の中には、最大50%もの植物油を含む種もあります。藻類は、植物油の生産に通常用いられる植物に比べて成長速度が非常に速いため、現在の農法よりも土地面積あたりの油の生産量が大幅に増加する可能性があります。[ 25 ]この方法で植物油を生産することで、森林伐採の減少や食料生産地をめぐる競争の緩和につながる可能性があります。マッセイ大学工学部のユスフ・チスティ氏は、「本研究で実証されたように、微細藻類バイオディーゼルは技術的に実現可能です。これは、石油由来の液体燃料を完全に代替できる可能性のある唯一の再生可能バイオディーゼルです。微細藻類バイオディーゼルの生産経済性を石油ディーゼルと競争できるようにするには、大幅な改善が必要ですが、必要なレベルの改善は達成可能と思われます。」と述べています。[ 37 ]

石炭火力発電所の外部コストに対処しようとする政府は、煙突からのCO2利用を促進する炭素税や炭素クレジットを導入する可能性がある。藻類の培養には大量の無菌CO2が必要となるため、煙突を藻類養殖に活用することができる。現在、いくつかの商業用パイロットプラントが建設中である。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]

この分野では研究開発が盛んに行われていますが、2007年現在、藻類から生産されバイオ燃料として利用される商業用植物油は存在しません。エクソンモービルは6億ドルを投資しており、本格的な生産開始までには5～10年かかると見積もっていますが、最終的な開発と商業化には数十億ドルを投資する可能性があります。[ 41 ] 商業化の課題が克服されれば、植物油生産は急速に拡大する可能性があります。2012年、バラク・オバマ米国大統領は藻類から油を得るという考えを支持しました。[ 42 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「ネブラスカ州大豆チェックオフ委員会へようこそ」。2007年2月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年3月7日閲覧。
  2. ^ 「ディーゼル燃料としての植物油：永遠への旅」journeytoforever.org . 2022年8月14日閲覧。
  3. ^ “Chemical1-6_1” . 2007年10月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年10月26日閲覧。
  4. ^ 「車両燃料としての植物油」 。 2014年12月28日閲覧。
  5. ^ 「ディーゼル燃料としての植物油」 Journeytoforever.org 2014年12月28日閲覧。
  6. ^ 「ディーゼル燃料としての植物油の使用 - データベース」 Vegetableoildiesel.co.uk . 2014年12月28日閲覧。
  7. ^ "Pflanzenl Motor Umrstung Rapsl Motor Elsbett Motor - Elsbett AG" . Elsbett.com. 2011年1月1日. 2008年8月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  8. ^キャサリン・ストッツ;エドガー・レンメレ（2005年2月28日）。「Dezentrale Ölsaatenverarbeitung - Ergebnisse einer Umfrage」 [分散型製油所における石油処理 - 調査結果]。Landtechnik (ドイツ語と英語)。60 (1): 16–17 .土井: 10.15150/lt.2005.1149。ISSN 0023-8082。CABI 20063075445 。2007 年 10 月 25 日に取得。 
  9. ^ BioAge Media. 「グリーン・カー・コングレス：コノコフィリップス、ホワイトゲート製油所で再生可能ディーゼル燃料の生産を開始」 Greencarcongress.com . 2014年12月28日閲覧。
  10. ^ 「テキサスの発電所、バイオディーゼル燃料で稼働」 CNET 、 CBS Interactive 。 2014年12月28日閲覧。
  11. ^ 「Tesco Pure Vegetable Oil 1リットル：1.25ポンド」 Tesco.com、2014年12月28日。 2014年12月28日閲覧。
  12. ^ 「燃料価格」 Petrolprices.com。2014年12月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年12月28日閲覧。
  13. ^ 「ディーゼル車をお持ちの場合は植物油を使用してください - MoneySavingExpert.comフォーラム」 MoneySavingExpert.comフォーラム2007年8月5日。 2014年12月28日閲覧。
  14. ^ 「バルク植物油」 Dieselearth.com、2006年6月2日。 2014年12月28日閲覧。
  15. ^ 「リサイクル食用油が地元市場に溢れる」 Sin Chew Daily。Loh , Dominic訳。My Sinchew。2012年3月7日。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  16. ^ 「バイオディーゼルが食用油の価格を上昇させる」 CNET 、 CBS Interactive 、 2014年12月28日閲覧。
  17. ^ 「ADM Biodiesel: Hamburg, Leer, Mainz, Rotterdam」 . Biodiesel.de. 2016年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  18. ^ Doyle, Andy (2007年11月10日) [最新版: 2007年11月17日]. 「植物油価格が急騰」 . (The Irish) Farmers' Journal . Farmersjournal.ie. 2010年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  19. ^ジム・ホワイト. 「アリスター・マコナチー・ソブリンティ. 植物油でディーゼル車を走らせる方法に関する記事」 . Sovereignty.org.uk . 2014年12月28日閲覧。
  20. ^ 「HR 196、2007年再生可能燃料およびエネルギー自立促進法 - Washington Watch」。Washingtonwatch.com。2014年12月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  21. ^ 「abare.gov.au - Australian commodities – September quarter . volume 15 . number 3 2008」。2009年4月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年8月26日閲覧。
  22. ^ 「図7」(GIF) . Federalreserve.gov . 2014年12月28日閲覧。
  23. ^ 「輸送用バイオ燃料」米国エネルギー省科学局「ゲノミクス：GTL。エネルギーと環境のためのシステム生物学」2006年8月29日。
  24. ^ 「アフリカ：食料は食糧か、それとも車を動かすためのものか？」国連人道問題調整事務所 - 統合地域情報ネットワーク（IRIN）。2007年10月23日。 2008年11月22日閲覧。
  25. ^ a b「米国エネルギー省の水生生物種プログラムを振り返る：藻類由来のバイオディーゼル；完了報告書」（PDF） Eere.energy.gov。2011年4月30日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  26. ^ 「ERS/USDAブリーフィングルーム - 大豆と油作物：市場展望」 。 2007年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年11月25日閲覧。
  27. ^ゴンゼス、アンヘル (2007年11月21日). 「より良いバイオ燃料への道を開く」シアトル・タイムズ.
  28. ^ 「なぜアブラヤシが熱帯雨林に取って代わるのか」 Mongabay . 2014年12月28日閲覧。
  29. ^ "biofuelwatch" . Biofuelwatch.org.uk . 2014年12月28日閲覧。
  30. ^ 「バイオ燃料の需要によりインドネシアの揚げ物価格が高騰」 ABCニュース。 2007年11月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  31. ^ Bradsher, Keith (2008年1月22日). 「もう一つの石油ショック：植物油価格の高騰」 . International Herald Tribune . 2008年1月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年10月13日閲覧。
  32. ^ 「エコノミスト – 安価な食品の終焉」 Economist.com . 2007年12月6日閲覧。
  33. ^ 「ミレッティア・ピナタ：未来の持続可能なバイオ燃料作物 - ミレッティア・プランテーションズ」 Millettiaplantations.com。2014年12月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年12月28日閲覧。
  34. ^ “ポンガミア・ピンナタ” . Hort.purdue.edu 。2014 年12 月 28 日に取得。
  35. ^ 「Pongamia pinnata - 油糧種子用の窒素固定樹木」。NFTハイライト、森林・農場・コミュニティツリーネットワーク（FACT Net）の出版物。2007年。2010年12月9日時点のオリジナルからアーカイブ。 2018年10月11日閲覧。
  36. ^ 「BioEnergy Plantations Australia - Home」 2010年。 2011年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年10月11日閲覧。
  37. ^ Chisti, Yusuf (2007). 「微細藻類由来のバイオディーゼル」(PDF) . Biotechnology Advances . 25 (3): 294– 306. doi : 10.1016/j.biotechadv.2007.02.001 . PMID 17350212. 2009年10月7日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 
  38. ^マッケナ、フィル（2006年10月7日）「煙突からガスタンクへ」ニューサイエンティスト誌192 （ 2572）リードビジネスインフォメーション誌28～29ページ。doi ：10.1016 / S0262-4079 (06)60667-2。1233。
  39. ^ 「藻類：『究極の再生可能エネルギー』 - CNN.com」 CNN 2008年4月1日2010年5月27日閲覧。
  40. ^ ABCニュース. 「藻類が世界の燃料危機を解決する可能性」 . ABCニュース. 2014年12月28日閲覧。
  41. ^ "「『グリーン・グー』バイオ燃料が加速 - CNN.com」 CNN 2009年8月24日2010年5月27日閲覧。
  42. ^ 「オバマ大統領、藻類を支持」 Vimeo 2012年2月27日2014年12月28日閲覧。
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