バイオマスの生産は、主に植物由来の原料やその他の生物学的資源に由来する。
世界の年間バイオマス生産量は1,050億トンと推定されている。
この生産量の約半分は陸上で、残りの半分は藻類バイオマスなどの海洋で発生している。
バイオマス生産の7つの主要供給源
1.木材
木材は依然としてバイオマスの主要な供給源である。
様々な用途に利用されている。
例えば、森林の木、枝、薪、木質ペレット、木質チップなどの木材加工廃棄物などである。
2.農業残渣
サトウキビのバガス、稲わら、綿花の茎、麦わら、トウモロコシ、大豆、サトウキビ、スイッチグラス、木本植物などの作物残渣が含まれる。
これらの原料は、バイオ燃料の生産によく使用される。
3.都市廃棄物
紙くず、綿くず、ウール製品、食品くず、庭くず、木くずなどの都市ごみ中の生物起源物質もバイオマスとみなされる。
4.動物の糞尿と人間の汚水
これらはバイオガスや再生可能天然ガスの生産に利用される。
5.目的別エネルギー作物
牧草など、エネルギー生産のために特別に栽培された作物も重要な供給源である。
6.食品廃棄物
農業廃棄物も消費後食品廃棄物も、バイオマス生産に貢献している。
7.藻類
海洋では、藻類バイオマスが世界のバイオマス生産のかなりの部分を占めている。
バイオマスの変換と利用
バイオマスは燃焼によってエネルギーに変換される。
これによって炭素が排出されるが、植物資源は毎年再生するため、再生可能であると考えられている。
バイオマスはまた、バイオリファイナリーで加工され、高度炭化水素バイオ燃料、バイオベースの化学物質、材料を生産することもできる。
これらのバイオ燃料は、使用されるバイオマスの種類によって、第一世代と第二世代に分類される。
第一世代バイオ燃料は、食用作物や油糧作物から得られる。
第二世代バイオ燃料は、リグノセルロース系バイオマスを利用する。リグノセルロース系バイオマスは分解が難しいが、より豊富で持続可能である。
課題と開発
リグノセルロース系バイオマスは、主にセルロース、ヘミセルロース、リグニンからなる複雑な構造を持つため、その利用には大きな課題がある。
この再生可能な炭素源を、化石資源由来のものと比べて経済的に競争力のあるバイオ製品に効率的に変換するためには、技術の進歩が不可欠である。
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