バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

1：とはずがたり：2008/11/20(木) 23:44:28: 関連スレ

農業スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1060165378/l40
エネルギー綜合スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1042778728/l40
環境スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1053827266/l40
電力スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1081280165/l40
メモ
http://members.at.infoseek.co.jp/tohazugatali/energy/index.html
1326：とはずがたり：2014/08/29(金) 11:55:26: 電力と石油の自給が夢でない国，日本
私たちの未来を変える木質原料ガス化複合発電＋ＦＴ法とは
藤原秀樹
2014.01.29木
http://jbpress.ismedia.jp/articles/-/39784

これまで6回にわたり、木質燃料ガス化による国産燃料製造の可能性について述べた。この中でガス化後の発電と液化については、話が専門的になりすぎると思い、詳しい話はしなかった。ここで改めて補足しておきたい（これまでの連載はこちらから）。

クリーンで安定的に得られる国産のエネルギー

　20世紀のエネルギーとは石油であったと言える。今後は、多様なエネルギー源の中から取捨選択が行われるであろう。中東の石油産出国でさえ、中東の石油の枯渇を見据えて原発の設置を考えている。

　米国のシェールガスが注目されているが、しょせん中東が米国に代わっただけで、本質的な変化ではない。過多に肩入れすると、国防どころかエネルギーも米国依存になる。

　一方、メタンハイドレートは日本近海で採取できれば、国産燃料として注目されるだろう。しかし、現段階ではコスト試算も難しい。太陽光や風力は一定した出力が得られない。夜、太陽光は役に立たない。風力は文字通り風まかせである。

　日本の国土で安定して得られ、かつクリーンなエネルギー源で、コスト計算が可能なもの（コストが割高になるとしても計算が可能なもの）は、地熱発電と木質原料であろう。特に木質原料は電気にも液体燃料にも変換可能である。

　昨今、石炭利用が石炭ガス化複合発電（IGCC：Integrated coal Gasification Combined Cycle ）により見直されてきたが、国外依存であることには変わりない。

　この石炭を国内の木質原料に置き換えたのが、これまでの連載で論じた木質原料のガス化である。

　ガス化してガスタービンを回せば発電が可能であるし、ガス化後にフィッシャー・トロプシュ法（以下、FT法）を組み合わせることにより、ガソリンだけでなくディーゼル燃料や航空燃料を製造可能である（FT法の概念については「バイオ燃料で世界から取り残され始めた日本」参照）。

　国土の68％をも占める森林の木質資源（国土に占める森林面積の割合はフィンランド、スウェーデンに次ぐ）を本格的に活用するには、運搬用の道路を造り、専用のトラックや本格的刈取り機を導入するなど、大きな資本を伴う林業の再編も必要となる（「世界有数の森林資源を利用していない日本」参照）。

　しかし、国産燃料が実現可能であるなら、外材との価格差を考慮してもなお、実行すべき課題であると考える。

石炭ガス化複合発電とFT法による液化技術の組み合わせ

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図1　従来の発電

　従来、発電には蒸気タービンが用いられてきた。化石燃料（石油、石炭、天然ガスなど）をボイラーで燃焼させ、発生した蒸気の力でタービンを回して電力を発生させる（図1）。

　この原理は原発でも同様で、核反応の熱で水を沸騰させ蒸気タービンを回す。

　エネルギー源が何であれ、いわば大きなやかんを利用している。化石燃料の燃焼か核分裂によるものかは異なるが、発生する熱を利用して蒸気タービン（と接続された発電機）を回すことに違いはない。
1327：とはずがたり：2014/08/29(金) 11:55:48: >>1326-1327
　近年、導入されつつあるものに、ガスタービンによる発電がある。ガスタービンのみでも発電可能であるが、ガスの燃焼熱を利用して蒸気タービンも同時に回すことができる。

　すなわち、ガスタービン複合発電（GTCC：Gas Turbine Combined Cycle）である（図2）。今ふうに言うとハイブリッド発電で、発電効率がアップした。この技術と石炭のガス化を組み合わせたのが、石炭ガス化複合発電（IGCC）である（図3）。

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図2　ガスタービン複合発電

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図3　石炭ガス化複合発電

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図4　石炭ガス化複合発電＋FT法

　石炭ガス化複合発電技術の開発により、低品位の石炭が利用でき、かつ排ガスも抑制された。この技術を利用した発電設備は、すでに商用発電の段階に達している。

　そして、石炭ガス化複合発電技術とFT法による液化技術を組み合わせると図4のようになる。

　すなわち、石炭ガス化複合発電＋FT法である。FT法はガスを液体に変換するプロセスであるので、原料として天然ガスを使用することもできる。

　実際、カタールでは天然ガスを原料としたプラントが実働している（参考：Fischer–Tropsch process, Wikipedia ）。

木質原料のガス化と液化が持つ意味

　図5のように、FT法の原理はCO（一酸化炭素）とH2（水素）より、触媒を介して炭化水素を合成するものである（参考：Fischer-Tropsch-Synthese, Wikipedia）。

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図5　FT法の原理

　この石炭を、より環境負荷が低く、しかも国産の樹木に置き換えようというのが、筆者の主張である（図6）。

　木質原料のガス化はそれ自体で技術進歩している。しかし、ガスタービン発電が石炭ガス化と組み合わされるなら、木質原料のガス化も可能であろう。

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図6　木質原料ガス化複合発電＋FT法

　石炭を原料にしてそれを液化するのは現状ではコスト以外では意味は薄い。しかし、木質原料と組み合わさるならば、別の意味を持つ。

　国産の原料を使うことにより、大規模林業の先駆けとなり得る。そして純国産の電気と燃料が得られる。しかも、化石燃料よりも、ずっとクリーンである。

　このように、ガス化複合発電との組み合わせで、コストダウンを図れないか検討する価値は大いにある。

　森林大国である日本の林業を活性化させ、国産資源である木材を使用した国産燃料を得ると同時に、ガスタービン複合発電も行う。

　国産材による燃料と電気の供給は現状の技術で可能なのだ。