バイオマスブリケット

バイオマス ブリケットは、生分解性の緑の廃棄物から作られたバイオ燃料代替品で、従来の燃料源よりも温室効果ガスと二酸化炭素 の排出量が少ないです。この燃料源は、有害なバイオ燃料の代替として使用されます。ブリケットは、より近代的な燃料源にアクセスできない発展途上国で、暖房、調理用燃料、発電に使用されます。バイオマス ブリケットは、入手しやすさと環境に優しい影響により、先進国で人気が高まっています。ブリケットは、先進国でボイラーで水を加熱して蒸気力から電気を生成するために使用できます。

ブリケットは石炭と一緒に燃焼され、ボイラーに供給される熱を生成します。バイオマスブリケットはリサイクルされた緑の廃棄物から作られ、物質がすでに炭素循環の一部を完了しているため、温室効果ガスの排出量が少なくなります。

バイオマスブリケットは、主に緑の廃棄物やその他の有機物から作られ、発電、暖房、調理用燃料として一般的に使用されています。これらの圧縮化合物には、もみ殻、バガス、落花生の殻、都市固形廃棄物、農業廃棄物など、さまざまな有機物が含まれています。ブリケットの成分は、原材料の入手可能性により地域によって異なります。原材料は集められ、ブリケットに圧縮され、より長く燃焼し、商品の輸送を容易にします。^{[1]これらのブリケットは、}炭素質物質や添加物が高濃度に含まれていないため、木炭とは大きく異なります。化石燃料と比較して、ブリケットは、使用される材料がすでに炭素循環の一部であるため、正味の総温室効果ガス排出量が低くなります。^[2]

バイオマスブリケット製造プロセスで最も一般的な変数の1つは、バイオマスの乾燥方法です。製造業者は焙焼、炭化、またはさまざまな程度の熱分解を使用することができます。研究者は焙焼と炭化がバイオマスを乾燥させる最も効率的な方法であると結論付けましたが、ブリケットの用途によってどの方法を使用するかが決まります。^[3]

圧縮も生産に影響を与える要因の1つです。トウモロコシの茎葉の粉砕物など、一部の材料は低圧で圧縮するとより効率的に燃焼します。小麦や大麦のわらなどの他の材料は、熱を生成するために高い圧力を必要とします。^[4] また、さまざまなプレス技術を使用できます。ピストンプレスは、さまざまな目的に使用できる固形ブリケットを作成するために使用されます。スクリュー押し出しは、バイオマスを圧縮して、石炭の代わりに使用される緩く均質なブリケットにするために使用されます。この技術により、ドーナツ状のブリケットが作成されます。ブリケットの中央の穴により表面積が大きくなり、燃焼率が高くなります。^[5]

ネパールでは有史以前からバイオマス練炭が使われてきました。非効率ではあるものの、ばらばらのバイオマスを燃やすことで調理や保温に十分な熱が生み出されました。最初の商業生産工場は1982年に建設され、約900トンのバイオマスが生産されました。1984年には、練炭の効率と品質を大幅に向上させた工場が建設されました。籾殻と糖蜜を組み合わせて使用​​しました。マヘンドラ王自然保護トラスト（KMTNC）はヒマラヤ保全研究所（IHC）と共同で、2000年に独自のローリングマシンを使用して石炭とバイオマスの混合物を製造しました。^[6]

1925年、日本は独自に「オガライト」として知られるおがくず練炭からエネルギーを得る技術の開発を開始した。1964年から1969年にかけて、日本はスクリュープレスとピストンプレスの技術を取り入れることで生産量を4倍に増やした。1960年代には830社以上の会員企業が存在していた。^{[説明が必要]}これらの機械に組み込まれた新しい圧縮技術により、ヨーロッパのものよりも高品質の練炭が製造された。その結果、ヨーロッパ諸国はライセンス契約を購入し、現在では日本製の機械を製造している。^[7]

混焼は、 2 種類の異なる材料の燃焼に関係しています。このプロセスは、結果としてエネルギー効率が低下し、変動費が高くなるにもかかわらず、主に CO ₂排出量を削減するために使用されます。材料の組み合わせには通常、石炭などの炭素排出量が多い物質と、バイオマスなどのCO _{2排出量が少ない物質が含まれます。}バイオマスの燃焼によっても CO _{2が排出されますが、排出される正味の炭素はほぼ無視できます。これは、}ブリケットの構成のために収集された材料が依然として炭素循環に含まれているのに対し、化石燃料の燃焼では数千年にわたって隔離されていた CO 2 が放出されるためです。発電所のボイラーは従来、石炭の燃焼によって加熱されています_が、混焼が導入されれば、ボイラーに入力される熱を維持しながら CO ₂排出量が減少するでしょう。混焼の導入には、ボイラーの燃料が変更されるだけなので、発電所の現在の特性にほとんど変更を加える必要はありません。バイオマスブリケットを燃焼プロセスに導入するには、適度な投資が必要になるだろう。^[8]

混焼はバイオマスの最も費用効率の高い手段と考えられています。ボイラーで混焼すると、バイオマスのみを燃焼する場合に比べて燃焼率が高くなります。圧縮されたバイオマスは密度が高いため輸送もはるかに容易で、ばらばらのバイオマスに比べて輸送量が多くなります。一部の情報源は、温室効果ガス排出問題の短期的な解決策は混焼にあるかもしれないことに同意しています。^[8]

バイオマスブリケットの使用は、産業界がバイオマスブリケットの使用による汚染削減の利点を認識するにつれて、着実に増加しています。ブリケットは、産業用ボイラーの燃焼に使用する場合、石炭よりも1ドルあたりの発熱量が高くなります。発熱量が高いことに加え、バイオマスブリケットは平均してボイラー燃料コストを30～40％節約しました。しかし、他の情報源によると、石炭は広く入手可能でコストが低いため、混焼の方がコストがかかるとのことです。^[9]しかし、長期的には、ブリケットは石炭の使用をわずかに制限することしかできませんが、世界中の産業や工場でますます採用されています。両方の原材料は米国国内で生産または採掘できるため、外国への依存がなく、生の化石燃料の焼却よりも汚染が少ない燃料源となります。^[10]

環境面では、バイオマスブリケットの使用により、温室効果ガスの排出量が大幅に減少し、具体的にはCO2とNOXが13.8%から41.7%に_減少し_{ました。また、} SO2も11.1%から38.5%に減少しました。
₂バイオマスブリケットは、EKCC Coal、Decanter Coal、Alden Coalの3つの異なる主要生産者の石炭と比較すると、排出量がはるかに少ない。バイオマスブリケットは、水分による劣化にもかなり耐性があり、湿った石炭を燃焼させる際に遭遇する困難さを改善している。しかし、ブリケットは石炭の補助としてのみ使用するのが最適です。混焼を使用すると、純粋な石炭ほど高くないエネルギーが生成されますが、汚染物質の排出が少なくなり、以前に隔離された炭素の放出が削減されます。^[11]大気中に炭素やその他の温室効果ガスが継続的に放出されると、地球温度が上昇します。混焼を使用すると、このプロセスが停止することはありませんが、石炭火力発電所の相対的な排出量が減少します。^[12]

レガシー財団は、農村での職人技を通じて暖房や調理に使用できるバイオマスブリケットを生産する一連の技術を開発しました。 ^{[13]これらの技術は、}木炭のためにマウンテンゴリラの生息地が大規模に破壊された後、コンゴ民主共和国東部のヴィルンガ国立公園で最近開発されました。^[14]

タンザニアのパンガニは、ココナッツ林に覆われた地域です。ココナッツの実を収穫した後、先住民は殻を役に立たないものとして地面に捨てていました。ココナッツの殻がバイオブリケットの主成分として適していることが発見されてから、殻は後に利益を生み出すようになりました。この代替燃料混合物は驚くほど効率的に燃え、残留物もほとんど残らないため、発展途上国では調理用の信頼できる供給源となっています。^[15] 発展途上国は、低コストで有機物がある場所ならどこでも入手できるため、常に燃焼バイオマスに依存してきました。ブリケット生産は、熱分解の効率を高めることで、古代の慣行をさらに改善するだけです。^[16]

発展途上国の2大構成要素は中国とインドである。これらの国は、安価な電力利用と大量の二酸化炭素排出のおかげで、急速に経済成長している。京都議定書は、3つの異なる世界の排出量を規制しようとしたが、過去および将来の排出量に基づいてどの国が排出に対して罰せられるべきかについて意見の相違があった。米国は一人当たりの排出量が最も多い国の一つであるが、中国は最近、単一国として最大の排出国となった。米国は発展途上国時代に大量の二酸化炭素を排出しており、発展途上国は要件を満たすことを強制されるべきではないと主張している。一方、未開発国は、二酸化炭素レベルに対して何が行われたかについてほとんど責任がないと考えている。^[17] インドにおけるバイオマスブリケットの主な用途は、通常、蒸気を生成するための工業用途である。過去10年間で、ボイラーのFOからバイオマスブリケットへの転換が数多く行われている。これらのプロジェクトの大部分はCDM（京都議定書）に登録されており、ユーザーは炭素クレジットを取得することができます。^[18]

バイオマスブリケットの使用は、カーボンクレジットの発行によって強く奨励されている。1カーボンクレジットは、大気中に排出される二酸化炭素1トンに等しい。インドは、特に南部で、ボイラー燃料に関して木炭をバイオマスブリケットに置き換え始めている。これは、バイオマスブリケットは、土地の利用可能性に応じて国内で製造できるためである。したがって、燃料源が国内で簡単に生産できれば、常に上昇する燃料価格が経済に与える影響は少なくなる。^{[19] Lehra Fuel Tech Pvt Ltdは}、インド再生可能エネルギー開発庁（IREDA）の認可を受けており、インドのルディアナにある最大のブリケット製造機メーカーの1つである。

アフリカ大湖地域では、多くのNGOがバイオマス練炭生産の取り組みを先導しており、Energy 4 Impact ^{[20] [21]}は、大湖地域の3カ国、すなわちケニア、ウガンダ、タンザニアで練炭製品と練炭起業家の促進を主導しています。これは、EUとオランダ政府が後援するDEEP EA（東アフリカエネルギー企業開発プロジェクト）[1]と呼ばれる5年間のプロジェクトによって達成されました。東アフリカ地域での練炭の主な原料は主に木炭の粉末ですが、おがくず、バガス、コーヒーの殻、米の殻などの代替品も使用されています。[2]

石炭は、発電に関して単位面積当たりの二酸化炭素排出量が最も大きい。炭素は木炭の最も一般的な成分でもある。最近、化石燃料の燃焼をバイオマスに置き換える動きがある^{[説明が必要]}。この再生不可能な資源を生物学的廃棄物に置き換えることで、グリル所有者の炭素排出量が減り、世界全体の汚染が軽減されるだろう。^{[22]市民は家庭で練炭を製造し始めている。最初の機械は圧縮された}おがくずから家庭所有者向けの練炭を作成していたが、現在の機械はあらゆる種類の乾燥バイオマスから練炭を製造できる。^[23]

アリゾナ州は廃棄バイオマスをエネルギー源に変える取り組みも行っています。廃棄された綿やピーカンの材料は、春に新しい作物を食い荒らす虫の巣となっていました。農家はこの問題を阻止するためにバイオマスを埋めましたが、これはすぐに土壌の劣化につながりました。これらの材料は非常に効率的なエネルギー源であることが発見され、農場を悩ませていた問題を解決しました。^[24]

米国エネルギー省は、バイオマスブリケットの実現可能性を全国規模でテストするためのいくつかのプロジェクトに資金を提供しています。プロジェクトの範囲は、ガス化装置の効率を高めることと、生産施設の計画を立てることです。^[25]

バイオマスは有機物からできているため、燃料を生産するには広大な土地が必要です。批評家は、この土地は作物の劣化ではなく食糧配給に利用されるべきだと主張しています。また、気候変動により厳しい季節が訪れ、抽出された物質をエネルギーではなく食糧と交換する必要が生じる可能性があります。バイオマスの生産により食糧供給が減少し、トウモロコシや大豆などの有機物を食糧ではなく燃料として抽出することで世界の飢餓が増加するという仮説があります。^[26]

バイオマスブリケットの燃焼も、屋内外の空気の質の低下の一因となっている。これらの燃料の有機的な性質は、燃焼により数百から数千の化合物が有機エアロゾル中に放出される可能性があることを意味している。 ^[27]バイオマスブリケットの燃焼により多くの有機ガスも放出され、これが反応して地上オゾンと二次有機エアロゾルを形成する可能性がある。^{[28]乾燥した}牛糞ケーキなどのバイオマスブリケットの燃焼は、液化石油ガスからの排出物よりも約120倍ヒドロキシルラジカルと反応性が高い排出物であり、空気の質の悪化の一因となる可能性が高いことがわかっている。^[28]

バイオマスなどの新技術を現在のインフラに導入するコストも高い。バイオマスブリケットの生産にかかる固定費は、バイオマスの抽出、生産、保管に関する新しい未開発技術のために高い。石油や石炭の抽出に関する技術は数十年にわたって開発されており、年々効率化している。インフラが構築されていない燃料利用に関する新しい未開発技術は、現在の市場で競争することはほぼ不可能である。^{[26] [29] [30]}

• レガシー財団
• 「ケニアブリケット産業調査」(PDF) 。 2016年3月3日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年1月24日閲覧。