バイオ廃棄物が次のフライトの燃料になる可能性

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All-encompassing national biofuel policies in countries such as India could help the aviation industry reduce emissions and meet national climate targets.Image: Unsplash / @leio
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  • 航空業界は2050年までに排出量ネットゼロを達成することを約束しており、持続可能な航空燃料(SAF)はその実現に大きな役割を果たします。

  • 農業廃棄物や都市ごみなど、広く入手できる原料を使って製造できます。

  • インドを含む各国は、より持続可能な燃料の生産に向けたインフラと技術の拡充を支援する国家バイオ燃料政策をすでに実施しています。

炭素排出への対策を強化する必要があることは、誰もが知っています。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の最新の評価報告書は、各国が2015年のパリでのCOP 21に提出した気候変動対策では、世界の気温上昇を摂氏2度以内に抑えるには不十分だと示しています。同報告書は、人間の活動のあらゆる分野で行動の炭素強度を低減する技術を日常生活に導入し、環境の脱炭素化を急ぐ必要性を強調しています。炭素排出ゼロの未来には、私たち全員の即時の行動が求められます。

2021年10月、世界の航空輸送業界は、2050年までに排出量ネットゼロを達成することを約束しました。しかし、これは容易な課題ではありません。平均的な長距離フライトが排出するCO2は、多くの国の1人当たり排出量を上回ります。たとえばボーイング747のような大型航空機は、航空燃料を毎秒4リットルほど消費します。ニューデリーからロンドンへの往復では、1人当たり約534 kgCO2eに相当します。ニューデリーからロンドン。

したがって、この排出削減目標を達成するには、航空業界は削減しなければなりません。現在から2050年までに、累計で21.2ギガトンの炭素排出を削減する必要があります。運航やインフラの継続的な改善と国家バイオ燃料政策の策定が、この目標の達成に役立つ可能性があります。

持続可能な燃料の開発

航空部門における現在の化石燃料利用に代わる選択肢は、持続可能な航空燃料(SAF)の利用です。SAFの製造方法の一つは、バイオ由来資源を使うことです。これは近い将来、航空業界の脱炭素化に向けた主要な解決策となる可能性があります。SAFは温室効果ガス(GHG)排出削減の大きな可能性を備え、広く入手可能な原料を基盤とし、その原料を持続可能な燃料へ加工する技術も急速に成熟しています。

SAF製造の技術環境は変化しており、多くの新技術や製造経路が急速に商用化されています。米国材料試験協会はSAFの国際仕様を定め、すでに複数の技術経路を承認しています。これには、農業残渣や炭水化物系原料を利用するアルコール・トゥ・ジェット(ATJ)と、調理油などの廃棄脂質を原料に用いる水素化処理エステル・脂肪酸(HEFA)が含まれます。これらは、国際民間航空機関(ICAO)の国際航空のためのカーボン・オフセットおよび削減スキームが現在SAF製造用として認証している原料の一部です。

インドでは、農業残渣などの原料が豊富にあるため、ATJ経路で製造するSAFに大きな可能性があります。インドでは年間推定5億トンの農業残渣が発生し、そのうち相当量が毎年、圃場で焼却されています。これは深刻な大気汚染や健康被害を引き起こすだけでなく、農業生産性にも影響します。

インドで未利用となっている農業残渣の相当量は、持続可能な航空燃料の原料として活用できます。Image: 『インドにおける持続可能な航空燃料の大規模導入:明日のクリーンな空に向けて』、世界経済フォーラム刊

持続可能な燃料、そしてそれ以上のものを生産

ATJ経路に基づき、農業残渣を原料として利用すれば、複数の製品を生産するバイオリファイナリーで、SAFに加え、グリーン水素、エタノール、バイオビチューメンなどのバイオ由来素材を精製過程の副産物として生産できます。農業残渣全体のわずか5%を転換するだけでも、年間約20億リットルのSAFを生産でき、炭素排出量を約300万トン削減できます。さらに、精製過程で副産物として生産される数十億単位の高付加価値・低炭素の再生可能燃料によって、炭素排出量をさらに削減できます。

これは環境問題の解決に貢献するだけでなく、農村経済の改善にも役立ちます。農業残渣を集めてバイオ燃料に転換するための原料とすることで、農村部に雇用を生み、農家に持続可能な代替収入源を提供できます。こうした取り組みは、原料の供給網、バイオマスの集積、輸送を支える強固なエコシステムの構築を通じて、農村部の起業を後押しします。

さらに、糖蜜などの糖質系原料も、持続可能性基準を満たせばSAFの生産量に寄与する可能性があります。インドでエタノール混合率20%の義務があっても、原料が余る可能性があります。たとえば、損傷した穀物や糖質系原料をSAF製造に利用できます。

持続可能な燃料の生産を拡大

ATJ経路でSAFを製造する技術は、2段階のプロセスです。まず原料をアルコールに転換し、その後さらに加工してSAFを製造します。第2段階のアルコールからSAFへの転換には、すでに製油所で使われている標準的な単位操作が用いられます。

糖質系原料や損傷した穀物をアルコールに転換するには、成熟した技術を用います。この技術は国内で開発され、世界各地で商用化されています。農業残渣をアルコールに転換する技術も国内で開発されていますが、インドではまだ商用化されていません。

インドの石油会社はすでに、農業残渣をアルコールに転換する12のプラントを計画しており、そのうち4つはすでに建設中で、数年以内の稼働が見込まれています。これら最初のプラントが成功すれば、農業残渣をアルコールに加工する能力のさらなる拡大につながるでしょう。

「SAFの利用をめぐる世界的な機運が高まっており、各国のバイオ燃料政策がその推進力となっています。」

プラモド・チャウダリ、プラジ・インダストリーズ

世界的に高まる機運

SAFの利用をめぐる世界的な機運が高まっており、各国のバイオ燃料政策がその推進力となっています。米国は、2021年9月に計画を発表し、SAF生産者に対し、1ガロン当たり最大1.75ドルの税額控除を提供するとしました。EUも、混合義務を提案し、2025年までにSAFを2%混合し、その割合を段階的に引き上げて2050年には63%とする方針です。インドでは、2018年国家バイオ燃料政策や「手頃な価格の交通を目指す持続可能な代替策(SATAT)」、国家太陽光・水素ミッションなどの取り組みが、国の気候目標達成に向けたクリーンエネルギーへの移行を支えています。

インドでSAFを商業利用するには、さらに戦略的な政策介入が必要です。バリューチェーンとサプライチェーンの全体を通じて、インセンティブが求められます。農業残渣の収集に関する物流から、空港へのSAFの供給に至るまで、インフラを整備する必要があります。急速に拡大する技術を利用でき、SAF製造用の原料も余剰にあるインドには、航空業界の脱炭素化を主導する機会があります。生産を促す一連の取り組みがすでに始まっており、インドのSAF産業は間もなく離陸の準備が整うでしょう。

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