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2021 年度 実績報告書

木材利用による炭素排出削減効果の世界モデルの開発と将来予測

研究課題

研究課題/領域番号 20H04384
研究機関東京農工大学

研究代表者

加用 千裕  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50550183)

研究分担者 恒次 祐子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00360397)
古俣 寛隆  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林産試験場, 主査 (00446303)
野田 龍  秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 准教授 (00626955)
橋本 征二  立命館大学, 理工学部, 教授 (30353543)
岡 裕泰  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 林業領域, 領域長 (90353622)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード木材 / 世界モデル / 炭素貯蔵効果 / 材料代替効果 / 燃料代替効果 / マテリアルフロー・ストック分析 / ライフサイクルアセスメント / 気候変動対策
研究実績の概要

本研究では、世界各国における木材のフロー・ストックに関わる炭素貯蔵、材料代替、燃料代替による総合的な炭素排出削減効果を過去から現在まで推計するとともに、その将来予測が可能となるモデルを開発する。この世界各国モデルを用いて、木材利用に関わる多角的な政策シナリオに沿った将来予測を行い、世界各国および世界全体における木材利用による効果的な温暖化対策およびその炭素排出削減ポテンシャルを提示することを目的とする。当該年度は、(1)世界各国における木材による炭素排出削減効果モデルの開発および(2)モデルの適用による将来予測と木材利用による効果的な温暖化対策の提示を①~③によって進めた。
(1)①木材フロー・ストックのモデル化:前年度に収集した世界各国の木材フローデータおよび寿命関数を用いて利用中の木材ストック量および廃棄木材発生量を推定し、将来予測が可能な木材フロー・ストックモデルを開発した。
(1)②炭素貯蔵効果の推計とモデル化:上記モデルのストック量および炭素換算係数によって、世界各国における利用中の木材の炭素貯蔵量とその年変化を炭素貯蔵効果として推計した。①②の成果をもとに、オーストリアのウィーン天然資源・生命科学大学の研究者とともに、複数の方法・データを用いて世界各国における木材の炭素貯蔵量を過去から現在まで推計し、その研究成果を国際誌に論文発表した。
(1)③材料・燃料代替効果の推計とモデル化:被代替材料・燃料の生産量・貿易量およびLCIデータを収集した。これらと世界各国の木質燃料消費量を用いて、燃料代替に伴う炭素排出削減効果を推計した。
(2)②木材の生産量・貿易量・消費量の将来予測:前年度までに収集した世界各国における過去の木材消費量と人口、経済成長率との関係と将来の人口・経済成長率の推定値をもとに、現状維持シナリオによる各国の2050年までの木材消費量と丸太需給量を予測した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当該年度に計画していた(1)世界各国における木材による炭素排出削減効果モデルの開発①木材フロー・ストックのモデル化、②炭素貯蔵効果の推計とモデル化、③材料・燃料代替効果の推計とモデル化のうち、①および②は計画を達成し、研究成果を国際学術誌へ国際共著論文として発表済みであるため、順調に進展していると判断した。一方、③の燃料代替は概ね計画を達成したが、材料代替は被代替材料の選定や生産量・貿易量データの収集が難しく、次年度も引き続き継続する必要があると判断した。(2)モデルの適用による将来予測と木材利用による効果的な温暖化対策の提示のうち、②木材の生産量・貿易量・消費量の将来予測は当該年度の計画を超えて次年度の計画もおおむね達成した。以上のことから、全体としておおむね順調に進んでいると判断した。

今後の研究の推進方策

(1)世界各国における木材による炭素排出削減効果モデルの開発
③材料・燃料代替効果の推計とモデル化:前年度に引き続き、被代替材料の生産量・貿易量およびLCIデータの収集を継続する。これらと世界各国の木材消費量を用いて、材料代替に伴う炭素排出削減効果を推計する。それらを定式化し、モデル上に本機能を構築する。
(2)モデルの適用による将来予測と木材利用による効果的な温暖化対策の提示
②木材の生産量・貿易量・消費量の将来予測:前年度に検討した現状維持シナリオによる各国の2050年までの木材消費量と丸太需給量を予測する。これらを踏まえて、各国の木材需給が均衡するものとして、木材貿易量を予測する。さらに、複数の政策シナリオに沿った2050年までの各国における木材生産量・貿易量・消費量を予測する。
③炭素排出削減効果の将来予測:前年度までに開発したモデルにおいて、複数の政策シナリオおよび将来の木材消費量・貿易量に沿った木材の炭素貯蔵、材料代替、燃料代替による総合的な炭素排出削減効果を2050年まで予測する。さらに、木材利用による効果的な温暖化対策と世界全体での削減ポテンシャルを提示する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ウィーン天然資源・生命科学大学(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      ウィーン天然資源・生命科学大学
  • [雑誌論文] Life-Cycle Greenhouse Gas Emissions in Power Generation Using Palm Kernel Shell2022

    • 著者名/発表者名
      Issei Sato, Takanobu Aikawa, Chun Sheng Goh, Chihiro Kayo
    • 雑誌名

      GCB Bioenergy

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/gcbb.12950

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of carbon stocks in harvested wood products of buildings in Japan: flux-data method and direct inventory method2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Matsumoto, Chihiro Kayo
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 68 ページ: 26

    • DOI

      10.1186/s10086-022-02035-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Life cycle regional economic impacts of bridge repair using cross-laminated timber floor slabs: a case study in Akita Prefecture, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tomohumi Huzita, Takanobu Sasaki, Shogo Araki, Chihiro Kayo
    • 雑誌名

      Buildings

      巻: 12 ページ: 158

    • DOI

      10.3390/buildings12020158

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The default methods in the 2019 Refinement drastically reduce estimates of global carbon sinks of harvested wood products2021

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kayo, Gerald Kalt, Yuko Tsunetsugu, Seiji Hashimoto, Hirotaka Komata, Ryu Noda, Hiroyasu Oka
    • 雑誌名

      Carbon Balance and Management

      巻: 16 ページ: 37

    • DOI

      10.1186/s13021-021-00200-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sustainable campus: Reducing environmental and financial burdens by using pruned branches for on-campus energy2021

    • 著者名/発表者名
      Sota Makino, Takeshi Onishi, Akika Itoh, Issei Sato, Tomohumi Huzita, Chihiro Kayo
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 13 ページ: 7480

    • DOI

      10.3390/su13137480

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 世界各国における木質燃料の利用による潜在的なCO2排出削減2022

    • 著者名/発表者名
      古俣寛隆, 加用千裕
    • 学会等名
      第72回日本木材学会大会
  • [学会発表] 森林の成長と利用に係る炭素負債問題についての一考察2022

    • 著者名/発表者名
      古俣寛隆, 加用千裕, 相川高信
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
  • [学会発表] プラスチックから紙への材料代替による環境影響のシナリオ分析2022

    • 著者名/発表者名
      Du, Y., 橋本征二
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
  • [学会発表] 民間企業が建設した建築物に使用される伐採木材製品の炭素貯蔵量2022

    • 著者名/発表者名
      松本遼斗, 加用千裕, 船田良, 喜多智, 関色葉, 中村健太郎
    • 学会等名
      第72回日本木材学会大会
  • [学会発表] Current situation and reduction potential of life-cycle greenhouse gas emissions of palm kernel shell power generation2022

    • 著者名/発表者名
      Issei Sato, Takanobu Aikawa, Chun Sheng Goh, Chihiro Kayo
    • 学会等名
      9th Asian Conference on Biomass Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本の森林吸収源の現状と課題2022

    • 著者名/発表者名
      加用千裕
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会, 企画セッション
    • 招待講演
  • [学会発表] プラスチックから紙への材料代替の環境影響評価~対象製品の拡張2021

    • 著者名/発表者名
      Du, Y., 橋本征二
    • 学会等名
      第32回廃棄物資源循環学会研究発表会

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公開日: 2022-12-28  

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