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バイオマスエタノール普及に向けた共同研究を推進

サトウキビを原料としたバイオマスエタノールの普及に向けた共同研究の一環として、エネルギー原料用として高収量のサトウキビを九州沖縄農業研究センターと共同で開発しました。アサヒビールでは、このサトウキビを使用して、製糖と組み合わせて燃料用エタノール製造を行う実証試験を、技術開発研究所において平成16年4月より開始します。

「将来に向け、持続的に発展可能な資源循環型社会を築く」という観点から、太陽光や風力などの自然エネルギーとともに、バイオマス(量的生物資源)エネルギーは、再生可能エネルギーとして、その普及が期待されています。政府は、平成14年12月に「バイオマス・ニッポン総合戦略」を閣議決定し、国家プロジェクトとして、その普及を推進する方針を示しました。生物資源を原料としたエタノールをガソリンに混合した「バイオマスエタノール混合ガソリン」を自動車用燃料に使用すれば、化石系燃料から発生する二酸化炭素排出量を抑制できることや、既存のインフラを利用できることから、政府は実用化計画を推進しています。

平成14年より、アサヒビールと九州沖縄農業研究センターは、原料として適切なサトウキビについての共同研究を開始しました。まず、九州沖縄農業研究センターが農林水産省の「新需要創出 総合研究 」 プロジェクト 、「ブランド・ニッポン」 、「農林水産バイオリサイクル 研究 」等の プロジェクト研究 予算によって育種に成功した、従来種に比べてバイオマス生産量が2倍以上のサトウキビ品種群「モンスターケーン」をアサヒビール(株)と共同で評価・選抜して、エネルギー原料に適した高収量のサトウキビ「エネルギー用モンスターケーン」を開発しました。

次のステップとして、平成16年4月より、アサヒビール(株)R&D本部技術開発研究所では、小規模プラントを新設し、エタノール製造の効率化のための、発酵技術をはじめとした要素技術開発と、製造プロセスの実証を行います。製造プロセスは、副産物であるバガス(サトウキビから甘汁を搾ったあとのかす)の燃焼エネルギーで製糖やエタノール製造のエネルギーを賄うように設計し、外部からのエネルギー供給が要らない、環境に極めて優しいものとします(別紙参照)。これにより、現状の砂糖生産量は維持したうえに、エタノールを高効率で製造し、単位耕作面積あたりのバイオマス活用度の最大化を図ることを目指します。

アサヒビール(株)では、プロセスの開発・実証を行った上で、平成17年以降、よりスケールアップしたパイロットプラントでの実証試験を行う考えです。その過程で製造プロセスの更なる効率化を進め、経済性を満たす事業モデルの確立を目指します。また、九州沖縄農業研究センターでは、モンスターケーンの品種選抜と試験栽培をさらに継続し、一層進んだ実用技術として完成させます。

両者では、将来的には、このプロセスで製造したエタノールをガソリンに一定割合で混ぜて自動車燃料として利用し、日本におけるバイオマス原料の生産からエタノール製造およびその利用までの総合的なバイオマスエネルギー活用モデルの創出を目指します。さらに、そのモデルの実現・普及を通じて、温暖化ガスの排出を抑制し、持続可能な資源循環型社会の実現に貢献できることを目指します。
エネルギー用モンスターケーンの特徴
(1)高いバイオマス生産量
モンスターケーンは、従来種より一株あたりの茎の数が極めて多く、単位面積当りのバイオマス生産量は従来種の2倍以上となる。そのため、単位面積あたりの可製糖量が従来種より多くなり、また、燃焼エネルギー源として利用可能なバガス(甘汁を搾ったあとの搾りかす)の副生量も従来種の3倍以上と大きく増加する。

(2)不良環境への強さ
乾燥や荒地に強く、食 用 糧 作物が栽培できないような不良環境でも栽培できる。
開発を目指すエタノール製造プロセスの特徴
製造プロセス概念図
(1)環境に優しい
副産物のバガスの燃焼エネルギーで、砂糖とエタノールの生産に必要な全エネルギーを賄う設計となっている。したがって、化石燃料に由来するエネルギーの使用はなく、原料だけでなく製造エネルギーもバイオマスに由来する、完全に“カーボンニュートラル”な製造プロセスとなる。

(2)砂糖生産との共存
  バイオマス生産量の高さにより、従来の砂糖生産量を維持しても、可製糖量が余ることになる。その余剰分をエタノール製造の原料として利用することで、砂糖生産に影響を与えることなく、エタノール製造を可能にする。

(3)安価な製造コストを実現する高効率さ
 上述の通り、製造に関するエネルギーはバガスの燃焼エネルギーで賄うため、エタノール製造のために外部からエネルギーを供給する必要がなく、さらに余ったエネルギーは売却することも可能なため、エネルギーコストは不要となっている。また、従来の砂糖製造量を確保したうえで、残糖量の多い糖蜜を原料としてエタノールを製造し、その収量を高めることを目指す。その結果、単位面積あたりのエタノール生産量は、従来のサトウキビで作った場合に比べて4倍以上に増加する。

※上記の製造プロセスについては、アサヒビール(株)と九州沖縄農業研究センターが共同で特許
出願中です。