バイオマス・ガソリンの開発に日本の研究者が成功 174
ストーリー by Masafumi Otsune
ヤケクソに成らずに研究したかいが有りました 部門より
ヤケクソに成らずに研究したかいが有りました 部門より
あるAnonymous Coward曰く、"エネルギー資源小国・日本の科学者が牛糞からガソリンを精製するのに成功したことを、AP電としてWired News、ABC News、Forbes、USATODAYなどが伝えている。また、本家/.でも取り上げられている。記事によると、東京農工大・澁澤栄教授らの研究グループが、3.5oz(約100g）の牛糞に高圧（30気圧）と熱（300℃）を加えて触媒を使うことで、0.042oz(約1.2g）のガソリンを抽出することに成功したそうだ。バイオマス由来の液体エネルギーとしてはサトウキビなどを原料にしたバイオマスエタノール(Wikipedia日本語版による解説)が代表的であるが、これを従来のガソリンに混ぜた混合ガソリンは混合比によってはエンジンの設計変更を要するなどの問題があり、普及が阻まれてきた。牛糞というバイオマスからガソリンそのものが精製されるとなると期待は大きい。"
教授によると、日本では年間55万トンもの牛糞が生成されるそうだ。
エネルギー収支が．．． (スコア:5, すばらしい洞察)
素直にメタン発酵させて、調理や湯沸しに使ったほうがいいと思うが。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, すばらしい洞察)
当然外からエネルギーを加える必要があるわけで、外部からエネルギーを与えて形態を変える
こと自体は不自然ではないですよね（縦令牛糞自体がガソリンよりも高カロリーであっても）。
自然界が数百万年(?)の時間スケールに渡って行ってきたことを産業の時間軸で再現できる
となれば画期的なことなんじゃないでしょうか？
このあたり [affrc.go.jp]も関連研究でしょうか。
牛糞の処理方法でありガソリンは副産物の一つ、という捕らえ方をしているようです。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, 興味深い)
昔から、燃料として使われています [infoseek.co.jp]。
> 牛糞燃料は意外なほど火力が強く一定しており、また長持ちする。
と書いてあるので、結構、燃料としての素質は良いみたいです。
> 火力を高めるため、人糞を混ぜる地域もある
…なんてことも書いてありますが（汗
やっぱり人間のほうがいいもの食べてるからハイカロリーなんですかね。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, すばらしい洞察)
乾燥できれば保存も運搬も楽になるけど、じゃぁ、どうやって乾燥するの？という話になる。
昔みたいに天火干しで済めば問題ないんですけどね。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, すばらしい洞察)
理論的にはエネルギー収支は何も問題無い。
30気圧300℃なんて化学工業的にはごく普通。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, 興味深い)
> 理論的にはエネルギー収支は何も問題無い。
ですね。
親コメントの人は状態量とエネルギーの区別が付いてないんだろうと思いますが、
あれにすばらしい洞察が付きっぱなしなのを見ると、
モデレータもみんな同レベルの人たちなんでしょうか。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:3, 興味深い)
効率化は次の課題。
化石燃料と異なり、原料が無尽蔵(不足はするかもしれませんが)なのも魅力です。
#メタン発酵がペイするとでもお考えで？
#ありゃあ、人件費か、(自動化した場合)ランニングコストのどちらかで、
#エネルギー収率がマイナスになる仕組みなのですよ。
#ソース？出せるわけない。公然の秘密なのだから。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, すばらしい洞察)
でも、実用化の可能性を考えてしまうのも、技術者の性でしょうし、実用化に対する問題点の洗い出しが、即研究の否定にはならないと思いますよ。
個人的に気になるのは、単純な重量換算の収率が非常に悪い点で、そこからいろいろなことを考えてしまいます
糞100 gからガソリン1.2 gの収量が理論上maxなのか、それとも触媒・条件などの改良でまだまだ採れる可能性があるのか？
牛糞の主成分は？ どの成分が、どうなってガソリンになるのか？
成分・含有量・反応メカニズムによっては、牛糞に限らず他の糞やバイオマスに技術転用できるのでは？
ガソリンを採った後の糞の主成分は？ ガソリンでは無いが、まだまだ燃やせる成分が残るなら、高温・高圧装置を作動させる熱源に使えないか？
ざっとこんな所ですかね？
詳しい人、ご教授いただけると幸いです
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, 参考になる)
大体70-80%くらいが水ですかね。残りのほとんどは下にしいていた藁かその代替品と未消化の飼料にある植物由来の炭素、残りは数%の窒素と極小量のリンやカリウムほかだったと思います。
炭素の大部分はセルロースなどで、これらがガソリンに変わっているとしたら、もしかするとまだまだ収率は上がるかも知れませんね。それにセルロースが原料になるならほかの植物性廃棄物、廃パルプや残飯が使えるかもしれません。
ただ、これで一番ネックになっているのは水の存在ではないでしょうか。この反応でほかにもさまざまな物質が生成されていると思うのですが、大半は水より沸点が高いとか、親水性が大きいとかで水との分離にコストがかかって、有効利用できないでいるのかもしれません。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, すばらしい洞察)
キモは
>牛糞というバイオマスからガソリンそのものが精製されるとなると期待は大きい。
ここですよ
# 自分にはマユツバもんですけど
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, すばらしい洞察)
似たような話で食肉として処理した七面鳥の内蔵を使って燃料を製造するプラントが
ミズーリ州で実際に稼働してる [med-legend.com]という話があるのですが、
確かにこれは一日あたり300トンの食肉関連廃棄物から、270バレルの燃料油を製造してるとか。
ただし、その内情たるや惨澹たるものでして。
> 処理コストは1バレルあたり80ドル
> これは(去年の)8月終りに付いた原油最高値である70ドル強を大きく上回る。
> CWTは州政府から多額の補助金をもらってその差額をうめて商売にしているらしいが、
> さすがに新しくプラントを作る計画はない
> その上、このプラントは猛烈な悪臭を放出し、その問題は解決する目処すらたっていない。
> 理屈からいえば、合衆国がだす有機物ゴミをすべて燃料に変えれば、中東から原油を輸入する必要は全くなくなるそうであるが、
> この燃料化に必要な(略)エネルギーはどこから調達するのか
実用化なんてされると、もっと迷惑ということもありますからね。
この手の話は生温かく見守るほうが良さそうだというのが最終的な結論になるかと。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, おもしろおかしい)
ガチョウなら核融合を体内で行なって金の卵を産むこと
は知ってましたが、七面鳥はガソリンを生めるんやなぁ
とおもった俺がいる
#アジモフ博士の「金の卵を産むがちょう」 より
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, 興味深い)
それに、ガソリンでなくても高圧高熱を作りだせるだけのエネルギー源はある(ex. 太陽光発電)と思うので、エネルギー転換という点でもそんなに悪くない技術だと思います。
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:5, おもしろおかしい)
火炎放射器を使うよりも牛糞を直接投げたほうがダメージは大きいと思いますよ。
特に精神面へのダメージは比較にならないと思うが。
＃そういう意味じゃない？？
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, 興味深い)
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, おもしろおかしい)
Re:エネルギー収支が．．． (スコア:2, すばらしい洞察)
単位が (スコア:5, おもしろおかしい)
が
3.5orz
に見えた。
これでオンスって読むって初めて知ったよorz
Re:単位が (スコア:2, おもしろおかしい)
＞が
＞3.5orz
＞に見えた。
oz 自体も手を突かず頭を地面にこすり付けているように見えます。
手は後ろで縛られているイメージがあってorzより痛々しい感が。
バイオマスが原料の燃料といったら (スコア:5, 参考になる)
日本じゃエタノールよりもバイオディーゼル燃料 [google.co.jp]の方が有名じゃないですかね？これならエンジンは無改造で済みます。アルコール含有燃料については日本自動車工業会 [jama.or.jp] から過去にプレスリリースも出ています。
Wikipediaのバイオマス [wikipedia.org]の項目でもちらっと触れられています。
Re:バイオマスが原料の燃料といったら (スコア:2, 参考になる)
これでゼロ戦飛ばしたらしい。
最近のディーゼル事情 (スコア:3, 興味深い)
ヨーロッパでディーゼルが普及している(トラックだけではなくて乗用車にも)のは、効率の問題だけではないでしょう。
日本ではディーゼルの排気ガスが悪印象と直結していますが、最近のDPF等の技術を用いれば、実はそれほど問題にはなりません(少なくともガソリンと同等にはできる)。しかし、これらのシステムを効率良く稼働させるには、元のディーゼル燃料の硫黄分を低く押さえる必要があるのです。
ヨーロッパは元々硫黄分が少ない北海油田を抱えているため、一般に流通している軽油も硫黄分が少ないのですが、日本では北海油田に比べ硫黄分の多いアラビア産が主流であるにもかかわらず、これまで硫黄分に関する規制がヨーロッパに比べると甘かった(参考資料 [paj.gr.jp])。見ての通り、後ればせながら規制が強化され、供給側も規制を先取りする形で供給体制を整えているようですけど、ヨーロッパと比較すると後手に回っている感は否めません。
ちなみに、低硫黄分を前提とした最新のディーゼル車に硫黄分が多く含まれる燃料を給油すると、排ガス性能が大幅に悪化するため、日本でも数年前から対象車にこんなシール [mlit.go.jp]を貼ろうということになったようです。でも、あんまり見たことないですよね。燃料だけが改善されても片手落ちなんですが。
日本でも別にディーゼルを捨てた訳ではないんですから、ディーゼルの悪印象が取り除かれればもっと普及しそうな気はします。まずは、クリーンな新世代ディーゼルエンジンを積んだトラックがもっと増えないとダメでしょうけど。
# 昔ながらのあの黒煙を浴びてもなお自分の車にディーゼルを選択する人は少ないと思うんで。
ちなみにWikipedia英語版のBiodieselの項 [wikipedia.org]によると、アメリカでもそれなりに利用者はいるようですよ＜Biodiesel
2年近く前にHotwiredでも記事 [goo.ne.jp]になってます。
# う〜む、ちっともガソリンの話になってないな。
謎が解けた (スコア:4, おもしろおかしい)
昔、中東には野生の牛が沢山いて、みんな、あの辺りを公衆トイレとして使用していたんだ。間違いない！！
えっ？ちがうの？じゃあ、きっと人間がトイレとして。。。
＃まだボケるか＞おれ
こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:4, すばらしい洞察)
脱ガソリンは CO2 の排出量を減らす手段だとも思うし。
Re:こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:3, 参考になる)
CO2関係で主に問題はふたつあります(知らないだけで、他にも重要なのもあるかも)。
# これは被っている部分もありますが。
一つはエネルギーの無駄使いによるCO2の増加(非効率さによる)
もう一つは石油などの化石燃料消費によるCO2の総量の増加(炭素量の増加でもある)
今回は後者に対して有効なものだ、ということではないでしょうか。
# バイオマス関係つまり「再利用可能なエネルギー」というやつですね。
CO2総量を増やさないエネルギー原は方法は色々考えられていますが、工業製品など用途によってはどうしても、軽油/ガソリン/重油が必要になることがあります。
それを(総量の増加という観点から)低減できるなら、期待は持ってもいいのではないでしょうか?
# もちろん無駄使い禁止
## たしかに安易な利用をする人が増える懸念はありますけど
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re:こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:1)
従って、わざわざ上付文字にするぐらいなら、そのまま書いた方が良いかと…。
すいません。チャチャで。
Re:こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:2, 参考になる)
また肥料等に使用した場合でも微生物により分解されて結局は二酸化炭素を発生しますので、
エネルギー収支として釣り合うものであればそこまで毛嫌いする必要はないと思います。
#もちろんCO2の排出量を減らす努力はとても大切なことですが。
Re:こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:1)
肥料であれば CO2 の固定に一役買うということで、燃料なら文字通り、燃やすということになります。
大気中の CO2 を如何に減らすかが、問題なわけで・・・・・。
Re:こんな形でガソリンが作れるようになると (スコア:1)
地底に固定されていた炭素が大気中に放出されるわけではないので二酸化炭素は出てないことになるのでは？
人糞からは採れないのか? (スコア:3, 興味深い)
Re:人糞からは採れないのか? (スコア:3, おもしろおかしい)
エコロジーでリサイクルヒップなスマートロハスライフを実現できますね。
現代の肥溜め～堆肥とでも言いましょうか。
ヒースキット山口 heath yamaguchi
Re:人糞からは採れないのか? (スコア:2, 参考になる)
黒炭、硝石、硫黄で黒色火薬を作っていた時代。
# ほんのちょびっとしか採れないと聞いた覚えもあるけど・・
Re:人糞からは採れないのか? (スコア:5, 参考になる)
いったん採取すると、２０〜３０年は再採取できなかったとかで、
たいへん貴重なものだったらしい。
こっちのほうが写真も入っていてわかりやすいかな。 [river-museum.jp]
欧米だと、日本みたいに鎖国してませんので
チリ硝石を多量に輸入して肥料だとか火薬の原料に使っていたのですが、
これが世界大戦の頃になると戦争のせいで戦略物資になってしまって、
輸入も滞り、大変なことになったようです。
いいかげんオフトピックな話になりますが、
その供給が途絶えて困ってしまった国、ドイツなんですが、
たいへんな研究を重ねた結果、空気中の窒素をアンモニアとして固定する、
有効な触媒と反応条件を見つけ出し、ハーバー・ボッシュ法を開発したんですね。
アンモニアさえできてしまえば、ここから肥料に使う硫安だろうが爆薬に使う硝酸だろうが
好きなように作れるわけです。だから、これが成功したことで、
「ドイツ人は空気からパンも火薬も作っている！ [3web.ne.jp]」と
恐れられたとか。
まさに「ドイツのぉぉぉ科学力はぁぁぁ世界一ィィィィ！」
という話が嘘では無いことを物語る話です。
というわけで、今はこっちの、化学合成する方法が確立されているので、
床下をはぐって硝石を得る方法は廃れました。
インド (スコア:3, おもしろおかしい)
実は… (スコア:3, おもしろおかしい)
牛には特別の餌をやる必要があります。
詳しく組成を申しあげることは出来ませんが、
石油製品由来の成分を混入するのがミソです。
Re:実は… (スコア:3, おもしろおかしい)
こんな草でしょうか？ [rakuten.co.jp]
李 露星
やったぜ吉!やったぜ大槻! (スコア:3, おもしろおかしい)
そして最終的には牛の数が人口を越えて、日本がインドに!
畜産の動向（平成18年2月） [maff.go.jp](PDF)によると
畜種: 年間の排泄物量 (飼育数) [平成17年]
乳用牛: 2789万トン (165万5千頭)
肉用牛: 2577万トン (274万7千頭)
豚: 2551万トン (972万4千頭)
採卵鶏: 782万トン (1億3720万羽)
ブロイラー: 498万トン (1億0252万1千羽)
糞の合計量は年間8900万トン
糞の生成効率では圧倒的に乳牛!やっぱ牛乳だね!
質量保存の法則 (スコア:2, 興味深い)
100gの牛糞 + n gの触媒 = 1.2gのガソリン + 100g近い何か
ガソリン以外の部分は何が出てくるのかが謎。
それと触媒ってことは使いまわしはできるとしても、それを何かから回収できるのかがわからないし。
Re:質量保存の法則 (スコア:1)
でどうでしょうか。
これで価値が変われば (スコア:2, おもしろおかしい)
Re:これで価値が変われば (スコア:3, おもしろおかしい)
違う、違う。
アイドルのオクタン値があがると言う事です。
海水から金が採れる (スコア:2, 興味深い)
#牛糞からガソリンというのは、資源やエネルギーの問題ではなくて、実験室的には可能だという話であって、マジレスする話でもないんだろうけど。
#いや、笑い話というものか。
プランクトンからガソリン (スコア:1, 興味深い)
やっぱりコストの問題なんでしょうね。
Re:プランクトンからガソリン (スコア:5, 興味深い)
効率の問題でそのままでは実用化は難しいようです。
下の記事の時点(2002年)では、遺伝子解析を行っている段階のようです。
参考：http://www.sankei.co.jp/eco/special/big/61.html [sankei.co.jp]
Re:プランクトンからガソリン (スコア:1, 参考になる)
関係者なのでAC
Re:プランクトンからガソリン (スコア:4, 参考になる)
そこまで小島監督とメタルギア２の開発チームは調べて書いてたんでしょう。
もちろん、
> 低コストで大量に生産することができ、石油代替エネルギーとして充分の期待がもてる
> 藻1キログラムから0.8キログラムの原油が抽出できる。
> その原油の中から約70％のガソリンと25％の航空燃料が得られる。
> そのガソリンはオクタン価96
このあたりにはフィクションが入ってるわけですよ。
「培養すると体重の８割が石油」なんていう、素晴らしい特性を持った
「ボツリオコッカス・オズマ・ブラウニー」という藻類は実在しません。
もともとボツリオコッカス種は培養が難しい藻類ですし。
それに、この種がつくり出す炭化水素は利用価値の低い重油相当なんです。
収穫して油分を取り出せば７割が超軽質のガソリン、
そして２割半が灯油(航空燃料：ケロシン)なんていうおめでたい設定は
夢のまた夢なわけです。
まだ日本の温泉で見付かった藻類「シュードコリシスティス」 [recycle-solution.jp]
のほうがよほど期待できるんじゃないかという話。
こっちはもっと利用しやすい軽油相当を合成する藻類ですので。
日本の年間使用量 (スコア:1, 興味深い)
Re:日本の年間使用量 (スコア:1)
>乗用車の燃料用に大半が使われるガソリン消費量は、経済産業省の統計によると2003年度で約6,057万キロリットル。
えーっと、ガソリンの場合グラムとリットルってどうやって変換すれば？
Can you over the wall?
Re:アラブからの刺客 (スコア:3, 参考になる)
新たに利用できそうな、調査済みの油田の埋蔵量推定を合計して作るんですから。
とりあえず少なめに報告しておけば高く買ってもらえるのにきちんと答える必要は無いでしょ。
まだ見付かっていない油田や、場所はわかっていても採算が取れないので放置されている油田まで含めると、
かなりのストックがあるはずですよ。カナダのオイルサンド [hiroshima-u.ac.jp]とかね。
石油の値段が高騰すれば、まだまだいろいろな場所が石油資源として利用可能になります。
その間に必死で油田調査も行われるでしょうし、省エネルギーの技術にも
有力で効果が実証済みなのに、まだ広く使われていない技術がありますので、
(コージェネレーション、リパワリング、地下水の温度を利用してヒートポンプ効率を高めるなど）
それらをフルに活用すれば多分、完全に石油を利用できなくなるまでに、
あと100年ぐらいは余裕でかかると思います。だから心配は要らないでしょう。
現状ではサウジアラビアとその周辺の油田から掘り出すコストが余りにも安いので
本気で開発する気が起きないというのが正直なところだと思います。
戦争になって輸送できなくなるリスクはありますけどね。
Re:そもそもガソリンって (スコア:2, 参考になる)
まあ、工業用途であっても、発酵と化学合成とお金に関して天秤に載せるみたいですが。
それを考えると、もしガソリン用途で使えるものであれば、揮発油税がかかる可能性は高いでしょうね。