４班 班員 日下部さつき 久山貴暉 桑原隼 里見明俊 柴崎大樹

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1 ４班 班員 日下部さつき 久山貴暉 桑原隼 里見明俊 柴崎大樹
循環型社会と木質資源 ４班　班員 　　日下部さつき　久山貴暉　桑原隼 　　里見明俊　柴崎大樹 私たち４班は、循環型社会と木質資源について発表します。

2 循環型社会とは？ 循環型社会とは、有限である資源を効率 的に利用するとともに再生産を行って、 持続可能な形で循環させながら利用して いく社会のこと。 循環型社会とは、有限である資源を効率的に利用するとともに再生産を行って、持続可能な形で循環させながら利用していく社会のことを言います。 また、生態系の考えに立てば、物質は元来から循環しているものであり、これまでの人間社会では、この点について配慮されたことがなかった。不要物は単純に廃棄され、それは自然の循環システム、あるいは自然の浄化作用に任された。人間の活動量がさほど大きくないあいだは、これでなんとかなったわけであるが、現在ではそれが大きく環境を圧迫するようになった。これを、改めて人間の視野に収め、物質循環を助ける事を考えようというのが循環型社会であるとも言える。

3 木質資源の利用 樹木はCO2を取り入れ、酸素を放出して成長していきますが、一言で樹木といっても高齢になった森林は、CO2の吸収量が少なくなります。そこで、森林を計画的に伐採し木材などとして有効利用しつつ、伐採量に見合った適切で計画的な植林・森林の育成が重要になってきます。木材は、山に木を植えて、森林を再生すれば、またそこから木材が生産されるので、循環利用できる再生可能な資源であり、木材を使用している間は、成長過程で吸収した炭素を体内に蓄えておくことができ、廃棄されるまで炭素を大気に放出することはありません。また、木材は鉄・アルミニウムなどの資材と比較して製造・廃棄の過程で環境への負荷が少ない。また、柱や板、紙などや、最近では、廃棄される前の木材をバイオマスエネルギーとして、熱や電気に変える技術も発達するなど多段階的に利用することができ、一度使用したあとも再利用して繰り返し活用することで環境への負荷が低減できるので、地球温暖化の防止にも役立つ。このように、環境に負荷の少ない「循環型社会」をつくるため木材を積極的に利用していくことが重要です。

4 バイオマスエネルギーとは 廃棄物系バイオマス 植物系バイオマス
廃棄物系バイオマス　　 植物系バイオマス バイオマルエネルギーには、大きく分けて廃棄物系バイオマスと、植物系バイオマスの二つに分かれます。 　まず、廃棄物系バイオマスについて発表します。

5 廃棄物系バイオマスとは 廃棄される紙 家畜排せつ物 食品廃棄物 建設発生木材（木くず） 黒液（パルプ工場廃液） 下水汚泥
れて　廃棄物系バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源で化石資源を除いたものと定義されるバイオマスの中で、廃棄物に該当するもので、廃棄される紙、家畜の排せつ物、食品廃棄物、木くずなどの建設発生木材、黒液と呼ばれるパルプ工場での廃液、下水汚泥といったものです。 　これらのバイオマスを構成している炭素は、生物が太陽エネルギーを利用しながら光合成によって大気中の二酸化炭素を固定したものであり、バイオマスを燃焼させるなどして，エネルギー利用を行った場合にも化石燃料と同様にCO2が必ず発生しますが，そのCO2を吸収して植物が生長することにより，バイオマスが再生されるので，トータルで見ると大気中のCO2の量は増加しないというカーボンニュートラルと呼ばれる考え方により、人為的な二酸化炭素排出量としては含まれません。そのため、地球温暖化防止の観点からも、廃棄物系バイオマスの具体例に示す産業廃棄物の有効利用が注目されています。

6 廃棄物系バイオマスの利用の例 廃棄物系バイオマスの利用で、身の回りに近いものでは，図のように廃棄物系バイオマスを自動車の燃料に使うという技術があります。 農作物や廃棄物等のバイオマスから作られる自動車燃料は「輸送用バイオ燃料」や「輸送用エコ燃料」と呼ばれています。図に示すように，食品の残りや，汚泥，廃棄する食物油などの様々な廃棄物系バイオマスから，ガスから液体まで様々な自動車燃料を作るには，いくつかの製造方法があります。 最も多様な原料を受け入れられる方法は，廃棄物系バイオマスを発酵させて生成したメタンを水蒸気で改質するか，もしくは熱分解によりガス化させて改質することによって，水素と一酸化炭素から成る合成ガスに転換し，得られた合成ガスをメタノールやジメチルエーテル（DME）、メタノールや炭化水素混合物であるフィッシャー・トロップシュ（FT）油などの燃料へ変換する方法です。 また、現時点では，バイオエタノールと脂肪酸メチルエステル（FAME）を製造する方法が実用段階にあります。バイオエタノールは，主に，木材を硫酸で加水分解して得られる糖類や，サトウキビの製糖過程から排出される廃糖蜜を微生物によって変換（発酵）して製造します。生物由来のエタノールはバイオエタノールと呼ばれ，ガソリン車の燃料として利用できます。FAMEは一般的に廃食用油（脂肪酸トリグリセリド）にメタノールとアルカリ水酸化物を混合させて生ずるエステル交換反応により得られます。このFAMEは，バイオディーゼル燃料（BDF）と呼ばれ，ディーゼル車の燃料として利用できます。 この他にもメタン発酵を用いたものでは、下水汚泥、食品廃棄物、家畜排せつ物などを原料として、電気や熱を得たり、直接燃焼を用いたものであるが、木質バイオマス、黒液、鶏糞などを原料として発電を行っていたりもしています。

7 廃棄物系バイオマスの問題点 地域におけるバイオマス資源の需給バランスを 壊してしまう
廃棄物として扱われるバイオマスの利用に当 たっては、法的な制約を受ける場合が多い。 　しかし、利用するにあたりメリットも大きいと考えられる廃棄物系バイオマスであるが、解決すべき問題点も存在します。 一つ目は、地域におけるバイオマス資源の需給バランスを壊してしまうことです。燃料用チップを用いて燃焼発電を行うことで大規模な発電事業では数万トンから数十万トンもの木質資源を消費するので、地域によっては資源が逼迫し、これまでその資源を利用していた事業者などが資源を確保できなくなるといったことも起きています。 これは、これまで地域で構築されていた資源循環を破壊することにもつながりかねないため、十分な配慮をなされることが望まれています。 二つ目は、廃棄物として扱われるバイオマスの利用に当たっては、法的な制約を受ける場合が多いことです。 バイオマスの利用が進む製材廃材であるが、これらは法的には産業廃棄物として扱われる場合もあり、廃棄物に該当するか否かは、その物の状態、排出の状況、通常の取扱い形態、取引価値の有無及び占有者の意思等を総合的に見て環境省より判断されるので、施設導入に当たっては、廃棄物処理施設としての規定を受ける場合もあります。 　一方で、この判断は地方公共団体によって実施されるため、地域による判断基準が異なり、たとえほぼ同一のシステムを導入しようと想定しても、必要となる付帯設備が異なっていたり、 　たとえクリーンなバイオマスを扱うとしても廃棄物処理施設として規定される場合は、そうでない場合と比較してそれぞれの手続きに対し時間がかかるため、事業の実施にはとても時間がかかる。事業実施に当たっては、地域住民との合意形成や環境影響への配慮など十分に留意することは重要であるが、地域によってその手続きが異なることは、事業主体側としては制約因子となりうると考えられています。

8 バイオエネルギー バイオマスの特長は、唯一の循環エネルギー資源であり、基本的に大気中の二酸化炭素濃度を上昇させることのないエネルギーだということです。もちろん木材などを燃やせば二酸化炭素は出ますが、その際 排出される二酸化炭素はもともと大気中から光合成によって動植物の体内に固定されたものであり、吸収から排出まで数十年の時間のずれはありますが、正味の排出量はゼロ。再生される範囲内で利用すれば、地球温暖化防止にも非常に有効なエネルギーです。また、「再利用」「未利用（低利用）」の資源を活用することができるということが、新バイオエタノール燃料の最大の特徴（メリット）となるといえそうです。

9 植物系バイオマス トウモロコシ，サツマイモなど ササ，ポプラなど ユーカリ，アオサンゴなど アブラヤシ，ナタネ， ヒマワリなど
陸栽系 でんぷん系 セルロース系 炭化水素系 油脂系 水栽系 淡水系 海洋系 微生物系 トウモロコシ，サツマイモなど ササ，ポプラなど ユーカリ，アオサンゴなど アブラヤシ，ナタネ， ヒマワリなど ホテイアオイ，カナダモなど 植物系バイオマスは、サトウキビ、ナタネ等の植物を燃料用アルコール等に転換して利用するものです。しかし、我が国においては、エネルギー利用目的の作物栽培は、食糧や用材等原料の生産と土地利用の競合問題や、既存の燃料等と比較して高コストであるという経済性等から、現時点では、実用化段階に至っておらず、低コスト化等を目指した開発段階にあります。 マコンブ，ジャイアントケルプ 　　　　　　　　　　　　など クロレラ，光合成細菌など

10 木炭の製造方法 簡単な加熱乾留設備を用いて、低カロリーのバイオマ スのエネルギーを高密度化させることができる 低発熱量のバイオマス起源のエネルギー輸送性・貯 蔵性を改善させる技術として、一応認知されている ( 2006/01/20 時点) バイオマスを原料とする木炭の製造方法は、簡単な加熱乾留設備を用いて、低カロリーのバイオマス（約4.5Gcal/t・乾物）のエネルギーを高密度化（約8Gcal/t・木炭）させることができます。そのため、低発熱量のバイオマス起源のエネルギー輸送性 および 貯蔵性を改善させる技術として、一応認知されています。( 2006/01/20 時点)

11 木質ペレットについて 木質ペレットとは、木の粉を直 径6～9㎜、長さ10～25㎜の円筒 状に熱を加えて圧縮して固めた もの。
資源の有効利用になるほか、石 油やガスの代わりに使うことで 地球温暖化防止につながる。 薪などに比べて形や水分が均質 であるため、火力の調整もしや すく煙も少ない。 燃料としての利用のほかにも、 飼料や肥料としても用途が広 がっている。 　　　 木質ペレット（もくしつペレット）は、おが粉やかんな屑など製材副産物を圧縮成型した小粒の固形燃料のこと。ペレットストーブ、ペレットボイラー、吸収式冷凍機の燃料として用いられる。木質バイオマスペレットとも呼ばれる 種類 おおまかに分けて以下の三つがある。 木部ペレット（ホワイトペレット）、樹皮ペレット（バークペレット）、全木（混合）ペレット。 「全木ペレット」樹皮付丸太を原料として製造したペレット 「混合ペレット」樹皮と木部を任意の割合で混合した原料を用いて製造したペレット 概要 木質ペレットは燃焼によってCO2を発生するが、化石燃料の燃焼とは異なり炭素循環の枠内でその総量を増加させるものではないため、統計上は排出しないものとして取り扱うことができる、不要物を原料とするなどCO2排出量削減の観点と、近年の原油価格高騰に対抗するコスト削減の観点から急速に注目を浴びている。形状は直径6mm - 9mm程度、長さ10mm - 25mm程度の円筒形で、原料となる木材種や使用部位によりホワイトペレット、バークペレット、全木ペレットに分けられており、燃焼特性や製造コストに差がある。京都府立大学の木工室にも実物の木質ペレットがあります。

12 木質ペレットの作成手順 破砕 原料となる木の枝や竹を粉の状 態まで砕く 乾燥 瞬時に原料を乾燥させる 成型
ローラーが原料を圧縮して孔か ら押し出し、カッターで切り揃 える 原料としては、建築物解体廃材などの廃棄物を原料にせず、製材課程でできたおが粉や鉋くず・樹皮を用いるケースが多い。 ペレット製造過程では、「破砕」「乾燥」「成型」の３つの処理を行います。 まず、原料となる木の枝や竹を粉の状態まで砕きます。次に、瞬時に原料を乾燥させます。 最後に、ローラーが原料を圧縮して孔から押し出し、カッターで切り揃えます。 現在普及している製造設備はペレット流通量の多いアメリカ合衆国やドイツ及び北欧諸国からもたらされたものが多く、大型機械による大量生産を主眼としているため、流通に消費されるエネルギーと経費を減らしたい、或いは地産地消を謳う日本の施策とは相容れない面がある。そのため日本の流通形態や地域の特色を生かした製造方法を確立する事が必要不可欠であり、研究機関が連携し様々な方法が研究されている。近年は国産の製造設備が開発され、商業利用に堪えられる性能・価格を持つものが増えてきた事で、より一層の普及が期待される。 作成手順

13 木質ペレットの課題 まだまだ普及が進んでないため、価格が高い。
地域(樹種)により木質ペレットの種類が異なり、 ペレットストーブもこれに合わせた形で供給し なければならない。 　ex)針葉樹、広葉樹 価格は、50円/kg程度 *工場での値段は灯油と同程度だが、まだ使う人が少なく送料が多くかかるため、石油の倍近い。 ペレットは木を原料とするため、寒帯林・温帯林・亜熱帯林、また針葉樹か広葉樹かにより出来上がる製品の品質に差が出る。このためストーブメーカーなどが顧客の使用するペレットがどこで作られた物か聞き取りをし、空気量やペレット供給量などを設定しなければ想定通りの燃焼を得られないケースがある。これは前述の通りJIS基準が無いために起こる問題なので、普及拡大のためにも関係機関が協力し早期に日本工業規格で品質の基準を定めなければならない。

14 ペレットストーブ 木質ペレットを燃料と するストーブ スウェーデンなど北欧 に製造メーカーがあり 欧米各国で普及
日本国内でも近年、製 造を試みる中小メー カーが現れ普及しつつ ある 地球温暖化対策に貢献 ペレットストーブ（pellet stove）とは木質ペレットを燃料とするストーブのことである。スウェーデンなど北欧に製造メーカーがあり欧米各国で普及していたが、日本国内でも1990年代後半頃から製造を試みる中小メーカーが現れ普及しつつある。間伐材の利用促進や非化石燃料を用いることで地球温暖化対策に貢献するなどの環境問題から注目されるとともに、灯油小売価格の高騰などの追い風もあり普及しつつある。 特徴 煙突が必要な従来型ストーブもあるが、ペレット自動供給装置付きのFF（Forced draft balanced Flue stove）式（煙突を屋外に設置し、排気や吸気を行う方式）ファンヒーターも存在する。FF式の場合、室内展示会場内で煙突を外に出さずにデモ稼働できるほど排気はクリーンで排気温も抑えられているタイプが登場してきている。良質な木部ペレットを燃料とした場合は、燃えかすや灰がほとんどでないため、日々の掃除はほぼ不要であるが、樹皮ペレットの場合は薪ストーブ並みの清掃頻度が必要になる。 以前は機器が大きいこと、火力が強く微妙な火力調整が苦手なことが欠点であり、日本の都市部の住宅にはあまり使われてこなかったが、近年は原油価格高騰時、販売店に引き合いが相次ぐなど、ストーブ自体の高性能化も後押しして、わずかずつであるが普及しつつある。また、ペレットストーブの購入に助成金あるいは補助金を設ける自治体も存在する。 嗜好品としての薪ストーブに対して、家電製品的な位置づけである。 これも、大野演習林の寄宿舎の３階にペレットストーブがあります。

15 ペレットはカーボンニュートラル カーボンニュートラルとは、 ペレットを燃やしても大気中 の二酸化炭素の量を増減させ ないことをいう。
ペレットを燃やした時に排出 するCO2は、成長過程で吸収 したものなので、大気中の CO2の増減に影響を与えない。 石炭火力発電所ではCO2排出 量を抑制する目的で、石炭に １～３％のペレットが混ぜら れている。 私たち 日本人は 日常生活の中で 電気、 ガス、 水道、 ガソリン などの 様々な 資源を 消費し、一人 あたり 年間で 約10トンもの 二酸化炭素を 排出して います。 二酸化炭素を 排出し 続けることで 大気中の 濃度が 高まり 地球温暖化を 引き起こしています。 地球温暖化を 止めるには、 私たち一人 一人が 節水、 節電 、省エネ、 資源リサイクル などの エコに より 二酸化炭素の 排出を 削減する 必要が あります。 それら エコを 行っても、 どうしても 排出される 二酸化炭素を 植林や グリーンエネルギーの 使用に より 「相殺」 し、 地球温暖化を 止めることが 「カーボン・ニュートラル」です。例えば、 植物の 成長 過程に おける 光合成に よる二酸化炭素の 吸収量と、 植物の 焼却に よる 二 酸化炭素の 排出量が 相殺 され、実際に 大気中の 二酸化炭素の 増減に 影響を 与えない こと が考え られま す。

16 ・森林資源は再生可能であるからこれらを使用した資源循環型の社会を目指した地域づくりが望まれる。
まとめ ・森林資源は再生可能であるからこれらを使用した資源循環型の社会を目指した地域づくりが望まれる。 森林資源は再生可能で循環型社会に適した未来型資源です．化石燃料（石油，石炭，天然ガスなど）がなくなることを考えると，森林資源の循環利用や流域生態圏における循環システム構築は，人類の生存に欠かせません． なので、化石燃料依存の社会体系からの脱却を図り、再生可能な資源である森林資源を利用した資源循環型の社会を目指した地域づくりが望まれます。