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Biomass Energy (バイオガスコージェネレーションシステム)

-バイオガスとは何か。-

畜産廃棄物(家畜の糞尿)を発酵させて得られる、メタンと二酸化炭素を主成分としたガスをバイオガスと言います。このガスはメタンを60%程度含んで可燃性なので、エンジンの燃料として利用できるのです。バイオガスをエンジンの燃料として用いることの利点を、以下に挙げてみます。
地球温暖化防止
二酸化炭素は「温室効果ガス」の中でも最も有名で、先進諸国が排出量を制限していることが知られています。バイオガスを使用して化石燃料の消費を減らすことにより、二酸化炭素の大気中への放出を低減します。
廃棄物処理
バイオガスの原料は家畜の糞尿などの有機廃棄物です。汚染をもたらす廃棄物を処理しながら、エネルギーを生産することができます。
土壌改善
発酵後の有機物は有機肥料となり、土壌の改善に役立ちます。発酵槽は温度が高く病原菌が死滅するようにもなっています。

-研究の目的-

目的
バイオガスをディーゼルエンジンの燃料として用い、効率的な燃焼法の研究を行なっています。ガスをタンクに一時貯蔵し、エンジンへの供給を最適に調節して効率を改善する方法を開発しました。現在はエネルギの有効利用を目指してコージェネレーション(CGS)の実験装置を製作中です。発電量増加はプラントの実用性向上に直結するため、燃焼効率改善が最大のテーマです。
問題点
バイオガス利用の障害は経済性と運用労力です。一番の収益源は電力会社への買電であり発電量増加が重要です。最近は有機物当たりのガス発生量が増え実用性が高くなってきましたが、ガスから電力への発電効率向上も重要。また大型共同施設はスラリー搬入コストが大きく、管理上の問題もあるため、農家で使用可能な小型プラントの実用化が必要です。

-コージェネレーションシステム-

コージェネレーションシステムとは、電力と熱を同時発生させる装置です。エンジンで発電機を駆動して発電し、エンジン本体や排気ガスの熱により温水を作ります。発電により電力に変換できるのは燃料のエネルギの30%〜40%に過ぎず、残りは必ず排熱として失われます。その排熱の回収装置を付ければ、余分な燃料を使わずに50%程度の熱を得られます。この結果暖房・給湯に使う燃料を大幅に節約でき、燃料のエネルギの80%程度まで有効利用できます。