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2011 年度 実績報告書

東アジアバイオマス国際ネットワーク構築に向けた技術シナジーのフィージビリティ

研究課題

研究課題/領域番号 23404029
研究種目

基盤研究(B)

応募区分海外学術
研究分野 エネルギー学
研究機関東北大学

研究代表者

中田 俊彦  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20260416)

研究分担者 古林 敬顕  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40551528)
國光 洋二  (独)農業・食品産業技術総合研究機構, 農業工学研究所, 研究室長 (30360390)
キーワードバイオマス / エネルギーシステム / 国際ネットワーク / 東アジア / 技術シナジー / カーボンニュートラル / バイオフュエル / 国際取引
研究概要

本研究では、東南アジア各国を対象として、(1)バイオマス資源の賦存量の現況調査と将来ポテンシャル評価、(2)エネルギー変換技術の現況調査と将来ポテンシャル評価、(3)多層シレー書なるデータモデルの開発(地勢データベースの作成)、(4)社会・経済的側面を含めた統合評価を行う。まず、対象とした東アジアおよび東南アジア各国(日本、韓国、中国、カンボジア、タイ、インドネシア、マレーシア、フィリピン、シンガポール、ベトナム)の農業生産物8種類(キャッサバ、トウモロコシ、米、ソルガム、テンサイ、サトウキビ、サツマイモ、小麦)について調査した。作物の生産量、作付面積、栽培に投入するエネルギー、利用可能なエネルギー変換技術を明らかにして、バイオエタノールを製造した場合に得られるエネルギー量を導出した。これらの調査結果から、対象地域の農業系バイオマス資源の賦存量と、エネルギー変換技術の現況に関するデータベースを作成した。また、世界の40%のパームオイルを生産する、マレーシアのオイルパームを対象として、生産量、栽培工程、耕地面積、耕地の分布を調査した。さらに、パームオイルの生産工程を調査し、単位量当たりのオイルパームから製造されるパームオイルの量と、廃棄物系バイオマスとして発生するオイルパーム空果房(EFB)及び排水(POME)の量を明らかにした。EFBの利用状況、POMEの処理状況を調査し、利用可能量を示した。エネルギー変換技術の現況を調査した結果、EFBは炭化、ペレット化、バイオエタノール製造、ガス化、嫌気性発酵、POMEは嫌気性発酵のみが適用可能であった。また、オイルパームは通年で収穫されるため、収穫時期については考慮する必要がないことが明らかとなった。これらのデータと対象地域の道路網データから、社会・経済的側面の評価に必要な地勢データベースの基盤を作成した。

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

当該年度では、東アジアおよび東南アジア各国を対象としたバイオマス資源の賦存量を明らかにして、データベースを作成した。また、各国の政府の方針や、近年の生産量の推移から、将来ポテンシャルを推計した。さらに、個別のケーススタディとして、マレーシアを対象としたオイルパームの賦存量と、エネルギー変換技術、道路網等の地理情報から、地勢データベースの基盤を作成した。

今後の研究の推進方策

対象としている各資源に対して用いられているエネルギー変換技術を調査し、現在のポテンシャルを明らかにする。既に対象地域、あるいは同程度の経済規模を持つ国や地域で利用されている技術だけでなく、先進国で開発、実証されている最先端技術についても、エネルギー変換効率やコスト等を調査し、将来のポテンシャルを導出する。また、各種資源のエネルギー変換に伴うマテリアルバランスのデータベースを作成する。農業系バイオマスでは窒素、木質バイオマスでは炭素の循環をおもに把握する。対象国がおもに開発途上国であるため、信頼できる十分な統計データが存在しない可能性がある。そのため、既にデータ収集が進んでいるマレーシア、タイ、インドネシアを中心にデータベースを作成し、統計データが存在しない国は現地調査を行い、他の地域のデータから推計する。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Assessment of energy utilization in Iran's industrial sector using energy and exergy analysis method2012

    • 著者名/発表者名
      Sayyed M. Sanaei, T. Furubayashi, T. Nakata
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 36 ページ: 472-481

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2011.11.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of decentralized energy systems for rural electrification in developing countries considering regional disparity2012

    • 著者名/発表者名
      D. Silva Herran, T. Nakata
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 91 ページ: 130-145

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.apenergy.2011.09.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東アジアのバイオエタノール生産・貿易に関する政策連携の経済波及効果-国際地域間産業連関分析の適用-2012

    • 著者名/発表者名
      國光洋二、高橋渓、古林敬顕、中田俊彦、
    • 雑誌名

      地域学研究

      巻: 41(3) ページ: 635-650

    • DOI

      10.3775/jie.90.963

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimum design of district heating : application of a novel methodology for improved design of community scale integrated energy systems2012

    • 著者名/発表者名
      Sayyed M.Sanaei, T.Nakata
    • 雑誌名

      Energy

      巻: 38 ページ: 190-204

    • DOI

      10.1016/j.energy.2011.12.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potentials of GHG reductions from wastewater treatment for the CDM2011

    • 著者名/発表者名
      T.Furubayashi, T.Nakata
    • 雑誌名

      SCIENCE CHINA Technological Sciences

      巻: 54 ページ: 1649-1654

    • DOI

      10.1007/s11431-011-4382-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of the Effects of Public R&D Expenditures on the Introduction of Photovoltaics with Technological Learning2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hayamizu, T.Furubayashi, T.Nakata
    • 雑誌名

      34th IAEE International Conference

      巻: 1 ページ: 1-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of energy system models for designing a low-carbon society2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nakata, S.Diego, M.Rodionov
    • 雑誌名

      Progress in Energy and Combustion Science

      巻: 37 ページ: 462-502

    • DOI

      10.1016/j.pecs.2010.08.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 技術進歩を内生化したエネルギー経済モデルの開発とCO2回収貯留技術の導入可能性評価2011

    • 著者名/発表者名
      楠朋也、古林敬顕、中田俊彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 77 ページ: 1672-1680

    • DOI

      10.1299/kikaib.77.1672

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of an optimal waste utilization system : A case study in St.Petersburg, Russia2011

    • 著者名/発表者名
      M.Rodionov, T.Nakata
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 3 ページ: 1486-1509

    • DOI

      10.3390/su3091486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロシアのサンクトペテルブルグにおける最適な一般廃棄物処理システム設計と導入による影響評価2011

    • 著者名/発表者名
      ロジオノフ ミハイル、中田俊彦
    • 雑誌名

      エネルギー・資源学会

      巻: 32 ページ: 17-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東アジア地域におけるバイオエタノールの国際供給の最適化2011

    • 著者名/発表者名
      高橋渓、古林敬顕、中田俊彦、國光洋二
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 90 ページ: 963-971

    • DOI

      10.3775/jie.90.963

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility study of CCS introduction considering technological and economic dimensions-Energy system design based on technological learning2011

    • 著者名/発表者名
      T.Usui, T.Furubayashi, T.Nakata
    • 雑誌名

      International Gas Turbine Congress

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地域特性を考慮した微細藻類由来バイオマス燃料生産システムの性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      大下紘史, 古林敬顕, 中田俊彦
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 90 ページ: 1047-1056

    • DOI

      10.3775/jie.90.1047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inventory analysis of biogas utilization system in the wastewater treatment for the CDM2011

    • 著者名/発表者名
      T.Furubayashi, T.Nakata
    • 雑誌名

      IASTED International Conference, Power and Energy Systems and Applications

      巻: 756(051) ページ: 231-238

    • DOI

      10.2316/P.2011.756-051

    • 査読あり
  • [学会発表] 資源と技術の多様性を考慮したバイオマスエネルギーシステムの設計2012

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第47期総会・講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-03-13
  • [学会発表] 次世代自動車及びバイオ燃料の導入影響分析2012

    • 著者名/発表者名
      高橋和也、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第28回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 廃水処理に対するCDMを考慮したバイオガス利活用システムの導入影響評価2012

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第28回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 研究開発による技術習熟を考慮した太陽光発電コストおよび普及量の予測2012

    • 著者名/発表者名
      速水新之介、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      第28回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] アジア地域における国際輸送を考慮したオイルパーム残渣利活用システムの設計および導入可能性評価2012

    • 著者名/発表者名
      赤尾貢佑、古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      日本エネルギー学会第7回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2012-01-18
  • [学会発表] 複数の資源と技術を考慮したバイオマス利活用システムの設計2012

    • 著者名/発表者名
      古林敬顕、中田俊彦
    • 学会等名
      日本エネルギー学会第7回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2012-01-18
  • [学会発表] Design integration of biomass energy system for on-site utilization2011

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • 学会等名
      The 8th Biomass-Asia Workshop
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam
    • 年月日
      2011-11-29
  • [学会発表] Feasibility Study of CCS Introduction Considering Technological and Economic Dimensions-Energy System Design Based on Technological Learning2011

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Usui, Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • 学会等名
      International Gas Turbine Congress 2011
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] Inventory analysis of biogas utilization system in the wastewater treatment for the CDM2011

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Furubayashi, Toshihiko Nakata
    • 学会等名
      The IASATED International Conference on Power and Energy Systems and Applications (PESA 2011)
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] Pros and Cons of Bio-ethanol Trade under Policy Coordination in East Asia : Application of Inter-regional Input-Output Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Kunimitsu, Y.Takahashi, K.Furubayashi, T., Nakata, T.
    • 学会等名
      Asian Society of Agricultural Economists International meeting
    • 発表場所
      女性開発センター(ベトナム国、ハノイ)
    • 年月日
      2011-10-15

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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