２００８年からの地球温暖化ガスの排出量削減を義務付けている、京都議定書の削減プロセスの要請を受けて、世界的にバイオエネルギーの開発が盛んに行われている。特に、自動車燃料であるガソリンについては、ガソリン：エタノール＝９０：１０の混合比のものをＥ１０といい、すでにアメリカや中国で実用化されてきている。日本の計画はＥ３であり、これはガソリン：エタノール＝９７：３の比率のものである。このＥ３を普及してゆくために、日本は２０１０年に５０万キロリットルのエタノールの導入を計画している。その多くは輸入になる可能性が高いと考えられるのだが？ なお、エタノールとはエチルアルコール、すなわちお酒と同じ成分のことである。
バイオエタノールの主原料は、最初にその生産が行われたブラジルでは、サトウキビが原料である。砂糖（シュークロース）やブドウ糖（グルコース）を微生物で発酵してエタノールとする。発酵で生じたエタノールを含む水溶液からは蒸留によりエタノールが取り出されるが、このときに蒸留に使用するエネルギーとしてはサトウキビの搾りかすであるバカスが用いられる。
サトウキビ以外に、トウモロコシを原料とするもの（アメリカ、中国）やオレンジを原料とするもの（スペイン）などがある。主流はトウモロコシで下表のアルコール生産量を得ている。オレンジではジュース工場の搾りかす５０万トンより約３万トン強のエタノールが得られる予定である。（原料からの歩留まり ３／５０≒０．０６）
日本はトウモロコシを輸入に頼っていて、エタノール製造の原料として使用するにはあまりにも高価である。沖縄県宮古島ではサトウキビの栽培は行われているが、その規模は決して大きくない。最近、建築廃木材や木屑、剪定枝などを原料にエタノールを製造する会社が大阪府堺市に立ち上がった。大成建設、大栄環境、丸紅、サッポロビール、東京ボード工業が出資して設立したバイオエタノール･ジャパン・関西という会社がそれで、初年度に４万〜５万トンの廃材からエタノール１４００キロリットルを（原料からの歩留まり １４００＊０．８／５００００≒０．０２、０．８はエタノールの比重）、将来的には４０００キロリットルの製造を目指す。産業廃棄物からのエタノール製造であるので日本での立地としては好ましいが、木材にはセルロース成分に加えリグニン等のエタノール生産には関係ない組織成分が含まれている。そこで、まずリグニンを取り除く工程、つづいてセルロースを分解してグルコースを得る工程、さらにグルコースよりエタノールを得る工程と、バカスやトウモロコシからエタノールを得る場合と比較して長い工程が必要となる。当然、得られるエタノールの価格は割高となる。
最近、トウモロコシの価格が高騰している。世界的な需給量にはまだ余裕はあるが、需給がタイトになってきたことが原因である。中国国内においてはトウモロコシの生産量は国内の需要量を上回っているが、トウモロコシからのエタノール製造にはブレーキがかかってきたようである。食料品であるトウモロコシは、たとえそれが太陽の恵みでリサイクル可能な燃料源になり得るといっても、抵抗があるところである。約３０年前にはマルサスの人口論が話題を呼び、燃料である石油から微生物を用いてたんぱく質、いわゆる石油タンパクを製造して食糧難を乗り切ることが計画された。現在は地球温暖化が脚光を浴び、当時と全く正反対のことを行っていることになる。
さて、最後に一点だけ。発酵により製造したエタノールは、最大でも１０数パーセント濃度の水溶液であるから、この溶液からエタノールを高濃度に濃縮する必要がある。一般的には蒸留による方法が用いられるが、この方法では約９５％くらいまでしか濃縮できず、残りは水である。この水を含んだエタノールをガソリンと混合すると、ガソリンの層から水分が分離してくる。また、水分を含むガソリンはエンジンをいためる可能性があるので好ましくない。第３成分としてベンゼンを加えて蒸留すると全く水分を含まないガソリンを得ることができるが、この方法ではエネルギー多消費型の蒸留となり好ましくない。効率的な無水エタノールの製造方法が工業的に求められている。
国 名 生産量 原 料 年
アメリカ １５００万キロリットル トウモロコシ ２００５
中国 １３０万トン トウモロコシ ２００６
日本 ５０万キロリットル 輸入？ ２０１０
※ アメリカの同年のガソリン使用量は、５億３０００万キロリットル
約１／４のガソリンがＥ１０仕様となっているか？
※ エタノールの比重は約０．８であるので、１５００万キロリットルは
約１２００万トン
さらに、
２００７年３月２日掲載
トウモロコシの価格が約倍に高騰 バイオエタノール需要に関連して
トウモロコシの価格が昨年９月の１ブッシェル当り２ドル強から、この２月には４ドル強と約倍の価格となった。これはアメリカにおいて、トウモロコシから製造したバイオエタノールをガソリンに１０％混ぜ込みE10ガソリンとすることとしているためである。なお、ブッシェルとは体積の単位で、１ブッシェルのトウモロコシは、２５．４ｋｇに相当する。
世界のトウモロコシの生産量は６９２００トン、その内、アメリカが２６７００万トン（３９％）、ブラジル４６００万トン（７％）、アルゼンチン（３％）などとなっている。アメリカの作付面積の約６割は遺伝子組み換えトウモロコシであり、病気に強いことや作付面積当りの収穫量が多いことがその理由となっている。この遺伝子組み換えトウモロコシの作付面積の割合はますます増加して行く。
現時点では８１００万トン（アメリカでの収穫量の約３０％）のトウモロコシより、約１５００万トン？のバイオエタノールを得ている。アメリカは、来年にはこのエタノールの生産量を倍増させたいとの意向である。ということは、エタノール製造のために必要なトウモロコシの量は・・・・？？？？ 食料としてのトウモロコシが車の燃料に姿を変えることになる。
トウモロコシは家畜や家禽の餌として重要な位置を占め、アメリカはその重要な供給国（輸出国）であるので、年ごとにその需給関係がタイトになり、トウモロコシのみならずトウモロコシを飼料とする食肉までもが高騰してくるものと予想される。
さらに、
２００７年３月８日掲載
バイオエタノールの生産量 ガソリンの消費量を減らすために穀物より製造
バイオエタノールの生産量を記した資料があったので、紹介します。出所は次のＵＲＬです。
http://www.nedo.go.jp/kokusai/kouhou/190201/1-2b.pdf
各国におけるエタノールの生産量。Millions of gallonsは約３０００トンのエタノールに相当します。２００５年の全世界のエタノール生産量は約３６百万トンとなります。なお、現在のブラジルのエタノール生産量は１８０億リットル（１４百万トン）となっています（２００７．３．１０、日経新聞）。
APEC Ethanol Production (millions og gallons)
|
2004 |
2005 |
2006 |
| United State |
3530 |
4261 |
5000 |
| China |
964 |
1004 |
|
| Thailand |
74 |
79 |
|
| Canada |
61 |
61 |
|
| Indonesia |
44 |
45 |
|
| Japan |
31 |
30 |
|
| Australia |
33 |
33 |
|
| South Korea |
22 |
17 |
|
| Philippines |
22 |
22 |
|
| Mexico |
9 |
12 |
|
| Total APEC |
4790 |
5567 |
|
| Brazil |
3989 |
4227 |
|
| World total |
10777 |
12150 |
|
エタノールの原料および製造コストが記されています（２００４年）。Total cost/literを見ればよいと思います。穀物をバイオエタノールの原料とするために、食料とバイオ燃料間での穀物の取り合いが生じ、穀物の価格を押し上げることになります。最近の約半年でコーンの価格は倍となりました。バイオエタノールの生産量が全穀物量に対して無視できないような量となったときには、穀物の価格はガソリンの価格と等価となるように決定されてくることになります。もうすでにそのような状況になってきています。そのとき、穀物輸入に頼っている国、日本もそうですが、は食糧の確保に大きな犠牲を払うことになってくるでしょう。
Comparison of ethanol production costs (US$ per liter)
|
Europe |
US |
Brazil |
|
Sugar beet |
Wheat |
Corn |
Sugar cane |
| Net feedstock cost |
$0.20-0.31 |
$0.11-0.19 |
$0.13 |
$0.127 |
| Operating cost |
|
$0.20-0.25 |
$0.11 |
$0.014 |
| Capital recovery |
|
$0.08-0.13 |
$0.05 |
$0.062 |
| Other |
$0.22-0.28 |
|
|
$0.026 |
| Total cost/liter |
$0.42-0.60 |
$0.35-0.62 |
$0.29 |
$0.23 |
さらに、
２００８年１１月１４日掲載
バイオエタノールは食糧危機への影響少 ただし、米国での製造には疑問ありとＦＡＯ
国連食糧農業機構（ＦＡO)がバイオ燃料について言及した（１１月１２日）。
http://wiredvision.jp/news/200811/2008111223.html
それによると、バイオ燃料が食料の価格を１５％押し上げた事実はあるが、これは今まで考えられていた値よりも小さな値である。米国はトウモロコシ７９００万トンをバイオエタノール用に使用しているが、この量はアメリカで生産される穀物の約３％に過ぎないこと。また、世界経済の減速と農産物の増産により、食料価格は安くなってきているとの分析である。
下の図は、石油や一般商品と比べ、食料品の価格上昇幅が小さいことを示している。
特に、米国のバイオエタノールに関しては、米国がトウモロコシの栽培に補助金を出しているので、なんとかバイオエタノール産業が成り立っているが、「まずいビジネスモデルである」と論破している。
常々バイオエタノールに疑問を呈していた私であるが、この記事は私にとってはＧｏｏｄ Ｎｅｗｓである。
関連する記事として「目立ち始めた米国コーン産業の異常事態」（１１月５日）がある。
http://www.gci-klug.jp/commodity/2008/11/05/003889.php
この記事は、天候不順により米国でコーンの収穫が遅れ、その結果、コーン価格が上昇していること。
さらに、米国のエタノール産業は国の厚い保護下にあるにもかかわらず、米国第２位の規模を誇ったエタノール生産業者ＶｅｒaSun社がコーンの高値買い付けの結果倒産したこと。
バイオエタノール産業が次第に後退の色合いを強めていること。
が報告されている。 |
さらに、
２００９年４月２０日掲載
原油安で米国バイオエタノール会社の破産相次ぐ
ブッシュ前政権が力ずくで推し進めたバイオエタノールビジネスの宴も、いよいよ終焉に近づいたようだ。原油価格が高止まりしていたので昨年は利益を享受していたのであるが、今年はバイオエタノールを取り巻く環境が急激に悪くなっている。
米国のバイオエタノール工場は、３月末で１９３工場、その生産能力は１２４億ガロン（３．７５リットル／ガロン）。一方需要量は最大で１１０億ガロンと生産過剰となっている。さらに、コーンベルトは米国製部であるので、西武よりガソリン消費地の東部までエタノールを輸送する必要が生じる。
従来よりバイオエタノールの製造コストに関する情報には不明な点が多く、バイオエタノール１リットルを製造するのにガソリン１リットルを使用しているのではないかと思ったほどである。このような状況でも国の補助があればビジネスとして成り立つことになる。
オバマ政権になってどうなるか？ 食料としてのトウモロコシを燃料としてのエタノールに変換することだけはやめにしてもらいたい。
温帯域に位置する日本においてはバイオエタノール製造の状況は米国よりも厳しいはずである。最近は食料以外のバイオマスからエタノールを製造するとのニュースをよく見かけるようになった。その詳しい製造原価はわからないが、たとえば、平成１８年の報告であると思うが、バイオエタノール１リットルの売価は１２０円で、利益が出るとの試算がある。
http://www.env.go.jp/earth/ondanka/conf_ecofuel/rep1805/ref_2.pdf
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