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2014 Fiscal Year Research-status Report

多様な資源と技術及びエネルギー形態を考慮したバイオマス利活用システムの最適設計

Research Project

Project/Area Number 26820416
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

古林 敬顕  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40551528)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsバイオマス / エネルギーシステム / バイオ燃料 / 最適設計 / GIS / ポテンシャル
Outline of Annual Research Achievements

バイオマス資源は、木質系や草本系等の資源種毎ではなく、栽培や培養等によって新たに発生する資源と、他の産業から廃棄物や副産物として発生する資源として発生源毎に分類し、それぞれのエネルギー量、かさ密度、製造単価または収集単価等をデータベースとしてまとめた。資源を発生源毎に分類することで、エネルギー利用後に新たな廃棄物が発生するか、または既存のシステムでも廃棄物として処理されているかが明らかとなり、廃棄物処理のプロセスを考慮するか否かを明確に分けることができる。前処理技術は、チップやペレット等のような固体燃料や、バイオエタノール等の液体燃料、バイオガス等の気体燃料等、バイオ燃料を製造する技術と定義して、燃料製造に要する投入エネルギー量、バイオ燃料の製造効率、製造単価等をデータベースとしてまとめた。エネルギー変換技術は、製造されたバイオ燃料を熱及び電力に変換する技術として定義した。輸送用燃料としてのバイオ燃料は、ガソリンや軽油等の化石燃料を直接代替するため、エネルギー変換技術を考慮しない。エネルギー変換技術は、エネルギー等の熱力学的効率、コスト等をデータベースとしてまとめた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該年度の研究計画に沿って研究を進めているため、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究は、バイオマスエネルギーのポテンシャル評価と、バイオマス利活用システムの最適設計を行う。本年度は、まずバイオマスエネルギーのポテンシャル評価を行う予定である。
前年度同様データベース作成を継続し、作成した基盤データベースを用いて、代表的なスケールにおける多様な資源と技術の組み合わせを考慮し、対象資源を利用した技術ポテンシャルを明らかにする。次に、基盤データベースと地理情報データベースを組み合わせたレイヤーモデルを構築し、対象地域を設定した場合、資源の賦存量等を考慮したバイオマスエネルギーポテンシャルを明らかにする。
スケールを統一して評価するためには、規模の効果を表すスケールファクターが重要となるが、導入事例が少ない技術のスケールファクターのデータは入手が困難であると予想される。その場合、エネルギー変換技術の代表的な値である0.67をスケールファクターとして設定する。

Causes of Carryover

年度末に海外で行われる国際学会に参加する予定であったが、非常に重要な学内業務と日程が重なったため参加することができず、予定していた使用額を次年度に繰り越すことになった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度9月に行われる別の国際学会に参加する予定であり、すでに申し込み済みである。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 経験と知識ストックに起因する再生 可能エネルギーの技術導入に関する研究2015

    • Author(s)
      臼井岳文, 古林敬顕, 中田俊彦
    • Journal Title

      環境経済・政策研究

      Volume: 8 Pages: 1-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大規模収集を考慮した木質バイオマスのエネルギー利用システム設計と混焼発電への応用2015

    • Author(s)
      古林敬顕, 森上慶太, 中田俊彦
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 81 Pages: 34-40

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00395

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and evaluation of biomass energy system considering different resources and technologies2015

    • Author(s)
      T. Furubayashi, T. Nakata
    • Journal Title

      Proceddings of the 2nd Asian Conference on Biomass Science

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Opportunities and barriers for CO2 emissions reduction in non-ferrous metals secondary production and semi-fabrication in developing countries2014

    • Author(s)
      T. Nakata, T. Furubayashi, T. Kusunoki, T. Kusunoki
    • Journal Title

      2nd International Symposium on Energy Challenges and Mechanics

      Volume: 1 Pages: 1-10

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多様な資源及び技術を考慮したバイオマス利活用システムのエネルギー評価指標の構築2015

    • Author(s)
      古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第10回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      産業装甲研究所,つくば
    • Year and Date
      2015-01-14 – 2015-01-15
  • [Presentation] 混合整数計画法を用いた持続可能な木質バイオマスのサプライチェーンの設計2015

    • Author(s)
      佐藤雄治、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第10回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      産業装甲研究所,つくば
    • Year and Date
      2015-01-14 – 2015-01-15
  • [Presentation] 熱需要とバイオマス資源の空間分布を考慮したバイオガス熱電併給システムの最適設計2015

    • Author(s)
      住友雄太、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第10回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      産業装甲研究所,つくば
    • Year and Date
      2015-01-14 – 2015-01-15
  • [Presentation] 成長特性を考慮した藻類バイオ燃料の導入可能性評価2015

    • Author(s)
      矢田健人、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第10回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      産業装甲研究所,つくば
    • Year and Date
      2015-01-14 – 2015-01-15
  • [Presentation] Design and evaluation of biomass energy system considering different resources and technologies2015

    • Author(s)
      T. Furubayashi, T. Nakata
    • Organizer
      2nd Asian Conference on Biomass Science
    • Place of Presentation
      National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2015-01-13 – 2015-01-13
  • [Presentation] 林分収穫モデルに基づく木質バイオマス利用の持続可能評価2015

    • Author(s)
      門間千宙、古林敬顕、中田俊彦
    • Organizer
      第10回バイオマス科学会議
    • Place of Presentation
      産業装甲研究所,つくば
    • Year and Date
      2015-01-04 – 2015-01-15

URL: 

Published: 2016-06-01  

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