バイオガス

バイオガス （ Biogas ）は、バイオ燃料の一種で、生物の排泄物、有機質肥料、生分解性物質、汚泥、汚水、ゴミ、エネルギ?作物などの ?酵、嫌?性消化により?生するガス。例えば、サトウキビや下水?理場の活性汚泥などを利用して、?密性の高い?酵槽（タンク）で生産される。メタン、二酸化炭素が主成分。?生したメタンをそのまま利用したり、燃? させて電力などのエネルギ? を得たりする。バイオガスは非枯?性の再生可能資源であり、下水?理場などから?生する未利用ガス等も利用が期待されている。

日本ガス協? もバイオガス利用促進センタ?を設置し、バイオガス利用促進の取り組みを行っている。?や自治?が化石燃料や都市ガス電力に炭素? を課?する議論があるが、バイオガスは、化石燃料とは異なりカ?ボンニュ?トラルであるため非課?になる可能性がある。

?史 [ 編集 ]

バイオガスの系統的な?究を初めて行ったのはイタリアの物理?者アレッサンドロ?ボルタであり、彼は 1770年頃に北イタリアの沼から採取したガスの燃???を行った。 1821年、アメデオ?アヴォガドロはこのガスの正?がメタンであることを解明した。 1884年、フランスのパスツ?ルは家畜の糞からバイオガスを取り出す?究を行い、街路?に利用することを提案した。19世紀後半になると嫌?性?酵で汚水が?化されることが知られるようになり、1897年にインド? ボンベイの病院に初のバイオガスプラントが建設された。同プラントでは、1907年にはガスエンジンを使った?電がおこなわれている ^[1]。

日本??では1940年代末の都市ガスの未整備な時代に競馬場の馬糞を集めて穴に入れて?酵して?生するメタンガスを利用した記?がある ^[2]。

被?理物 [ 編集 ]

?酵によるバイオガス化には、有機乾物の含有比率が5-15%の間で、かつ炭素と窒素の比率が20:1から40:1の間の?棄物が適する。具?的には家畜糞尿、食品?滓、下水汚泥などが該?する。これらに?し、刈り草や木くずは好?性?酵による堆肥化が適する。

家畜糞尿のうち、ブタの糞尿は、消化管が短いことから未消化脂肪など?酵に適した有機物に富むが、水分比率が高すぎる欠点がある。ウシの糞尿は、反芻による高い消化能力により?養分は利用しつくされているが、有機乾物の含有比率は?酵に適している。ニワトリの糞尿は、消化能力の?さから?養分が豊富に?っているが、乾物の比率が高すぎる欠点がある。これらを混合することにより欠点を補うことができるが、酪農家の?門化により?一の家畜の糞尿を?理する傾向がある。家畜に投?される抗生物質や、畜?に散布される殺菌? は?酵の阻害要因となる ^[3]。

下水汚泥によるバイオガスは消化ガスと呼ばれ、都市部を中心に利用が進められている。

メタン?酵 [ 編集 ]

メタン?酵は、メタン菌をはじめとする多種の微生物により、炭水化物やタンパク質など多?な有機物を分解できる特?がある。嫌?性?酵の特性上、曝? のための動力は不要であり、周?への臭?の影響も一般に?微である。メタンは水に溶けにくいため、分離?回?も容易である。高い ?室?果係? を持つメタンを、適切に管理した設備で回?することは、地球?暖化防止の点でも有?である ^[4]。

バイオガスの商業的利用では、できるだけ高いメタンの?生比率が求められる。一つの?酵槽ですべてのプロセスが進む一段式プラントではすべてのガスが混合ガスとして生じるが、二段式プラントでは、一段目では炭酸ガスや?ガスなど利用?値の低いガス、二段目では80%を超えるメタンを含むガスが生じる ^[5]。

?酵?度が高いと、?酵槽?の?留期間は短くなり、ガス出力も高くなる半面、分解度が下がり、有機乾物重量?たりのガス創出量は少なくなる。家畜糞尿の場合、?留期間は20-25℃では?ね60-80日、30-35℃では30-50日、40-45℃では15-25日となる ^[6]。

成分 [ 編集 ]

平均的なバイオガスの組成は次の通り。

**バイオガスの平均的成分構成** ^[7]
物質	%
メタン , CH ₄	50-75
二酸化炭素 , CO ₂	25-50
窒素 , N ₂	0-10
水素 , H ₂	0-1
硫化水素 , H ₂S	0-3
酸素 , O ₂	0-2

普及?況 [ 編集 ]

?展途上? では低?格の燃料として、調理用熱源に用いられる他、日本でも、精製メタンを供給する試みが行われている。

2007年には企業4社が、??初の「バイオガス?酵プラントの余?ガスをメタン精製して?縮充?しガス供給する事業」を開始し、?いて、2008年1月、精製バイオガスを市場において一般流通させる日本初の試みとして、日本の同4社を含む企業11社が合同?社バイオガスネットジャパンを設立し、都?で天然ガス ?掃車50台で試?供給を行うことを?表した。2?3年後には同社は株式?社に移行し本格的に事業を開始する予定である。また2008年4月東京ガス、東邦ガス、大阪ガス 4月下旬には西部ガスも加わった4社はバイオガスを都市ガス同じ品質、保安等確保することを?件に受け入れ申し?みを開始した。 ^{[
要出典
]}

2020年代のインドでは、ウシの排泄物から得るバイオガス事業が?討されており、2023年までにスズキが?縮バイオメタンガスを燃料とするスズキ?ワゴンR を試作している ^[8]。

バイオ水素 [ 編集 ]

バイオ水素は水素生産菌や光合成細菌によって生成されるバイオガスである ^[9]^[10]^[11]^[12]^[13]^[14]。シロアリの消化器官?にいる共生菌の中には水素を生成する菌がいる事が確認されている ^[15]。

水蒸?改質を利用してメタンから水素を作ることもできる。

水素を燃料電池等に供給する際は硫?が燃料電池及び?媒に害をもたらすので、硫化水素等は取り除かなければならない。

詳細は「 ?硫」を?照

?連項目 [ 編集 ]

脚注??考文? [ 編集 ]

^ 『バイオガス?用技術』p2-3
^ 我が?初のＮＭＲ分光器
^ 『バイオガス?用技術』p.31-39
^ 『バイオマスで拓く循環型システム』P25-27
^ 『バイオガス?用技術』p27
^ 『バイオガス?用技術』p26
^ Basic Information on Biogas Archived 2010年1月6日, at the Wayback Machine ., www.kolumbus.fi, retrieved 2.11.07
^ “ 牛フンで地球環境を救え!!　スズキがインドで計?する「ワゴンRバイオメタンガス車」が凄すぎた ”. ベストカ?web (2023年5月20日). 2023年10月5日 ??。
^ 水野修, 大原健史, 野池達也、「嫌?性細菌による食品加工?棄物からの水素生成」『土木??論文集』 1997年 1997? 573? p.111-117, doi : 10.2208/jscej.1997.573_111 , 土木??
^ 堆洋平, 李玉友、「 ?棄物系バイオマスからの非意?的水素生成ポテンシャルとその安全管理」『?棄物??論文誌』 2007年 18? 5? p.335-343, doi : 10.3985/jswme.18.335 , ?棄物資源循環??
^ 三宅淳, 若山樹、「微生物を用いた水素生産』『光合成?究』日本光合成??, 第48? 2007年04月　/　第17? 第1?
^ 超好熱菌による?棄バイオマスからの連?水素生産
^ 微生物による水素生産とその回?方法に?する?究
^ 微生物による有機資源からの?酵水素生産
^ シロアリは水素を作る－オカシなバイキン－

?考文?

Heinz Schulz,Barbara Eder 著、浮田良則 ?『バイオガス?用技術』オ?ム社、2002年。 ISBN 4-274-02471-7 。
?山伸也『バイオマスで拓く循環型システム』工業調査? 、2003年。 ISBN 4-7693-7114-4 。

外部リンク [ 編集 ]

[1] 『バイオガス?用技術』p2-3

[2] 我が?初のＮＭＲ分光器

[3] 『バイオガス?用技術』p.31-39

[4] 『バイオマスで拓く循環型システム』P25-27

[5] 『バイオガス?用技術』p27

[6] 『バイオガス?用技術』p26

[7] Basic Information on Biogas Archived 2010年1月6日, at the Wayback Machine ., www.kolumbus.fi, retrieved 2.11.07

[8] “ 牛フンで地球環境を救え!!　スズキがインドで計?する「ワゴンRバイオメタンガス車」が凄すぎた ”. ベストカ?web (2023年5月20日). 2023年10月5日 ??。

[9] 水野修, 大原健史, 野池達也、「嫌?性細菌による食品加工?棄物からの水素生成」『土木??論文集』 1997年 1997? 573? p.111-117, doi : 10.2208/jscej.1997.573_111 , 土木??

[jswme.18.335-10] 堆洋平, 李玉友、「 ?棄物系バイオマスからの非意?的水素生成ポテンシャルとその安全管理」『?棄物??論文誌』 2007年 18? 5? p.335-343, doi : 10.3985/jswme.18.335 , ?棄物資源循環??

[11] 三宅淳, 若山樹、「微生物を用いた水素生産』『光合成?究』日本光合成??, 第48? 2007年04月　/　第17? 第1?

[12] 超好熱菌による?棄バイオマスからの連?水素生産

[13] 微生物による水素生産とその回?方法に?する?究

[14] 微生物による有機資源からの?酵水素生産

[15] シロアリは水素を作る－オカシなバイキン－

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表話編 ? 自動車用燃料
主な燃料	ガソリン高オクタン?ガソリン〈ハイオク〉無鉛ガソリン〈レギュラ?〉 ?油
その他燃料?エネルギ?	バイオ燃料バイオディ?ゼルバイオガスバイオマスエタノ?ル木炭 e-fuel ?? 燃料液化石油ガス天然ガス水素電?
?連項目	Category:燃料 Category:バイオ燃料 Category:液化天然ガスガソリンスタンドチャコ?ルキャニスタ? アルコ?ル燃料誤給油
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