2021 Fiscal Year Annual Research Report
木質バイオマス資源有効活用に向けたプロセス設計と林業の活性化に向けた提案
| Project/Area Number |
19K23692
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
海邉 健二 東北大学, 材料科学高等研究所, 特任准教授 (50851705)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2022-03-31
|
| Keywords | 木質バイオマス / プロセスモデル / バイオマス発電 / 発電コスト / 木材 / 経済性評価 / 技術シナリオ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は、これまで個々に研究されてきた木質バイオマスの生産からエネルギー利用までを統合的に評価対象とし、各プロセスを作業工程/機器構成/操作条件等の要素毎に階層化し、更に各要素をデータベース化・モデル化して技術開発・改善の方向性予測とそれらが最終的な数値に及ぼす影響を評価できるプロセスモデルを構築してきた。本研究ではこの方法論を活用し、生産コスト低減とその向け先のバランス(用材/エネルギー利用の割合)に焦点をあて、(1)地域毎に異なる生産作業に対応できるよう詳細化する。併せて(2)用材利用とエネルギー利用の最適化による利用量の最大化を試算できるよう現在のプロセスモデルを再構築し、地域の実情に応じた技術開発・作業改善の方向性とそれらが発電コスト等の最終的な数値に与える影響、要素間の連成関係を明らかにすることを目的としている。
本研究では、林業の低コスト化と近隣地域にて用材/エネルギー利用の地産地消に取り組んでいる山形県(東北地方の事例)及び栃木県(関東地方の事例)を対象として、現地調査を基に高精度化したプロセスモデル2.0を構築した。最終年度となる2021年度は更に施業体制やエネルギー需給が異なる地域(北海道や西日本)については新型コロナウィルスの感染拡大の影響により現地調査を実施できなかったが、より詳細に文献調査等を行い、それらの結果をプロセスモデルに反映することで更なる高精度・汎用化(プロセスモデル3.0βの構築)を行った。
このプロセスモデルを基に木質バイオマス生産・燃料製造・エネルギー利用の各要素間の連関性を明らかにした。また木質バイオマス生産のコスト低減と森林資源循環に向けた地域の取り組みについて経済性評価を行い、木質バイオマス利用拡大に向けた対応策について検討を行った。これらの結果の一部については学会発表や論文として取り纏めた。
|
