バイオエタノールのコスト

バイオエタノールが非常に脚光を浴びています。

石油から作るより食糧から作るほうが安い。

食糧の生産国では、大量のバイオ由来の石油製品が作られる日が
現実となってきました。

ガソリンの製造コストは現在の原油価格だと１リットル当たり７０円。
これがブラジルから輸入したエタノールだと１リットル当たり８０円。

ブラジルではサトウキビからエタノールを作る場合は、
１リットルあたり２０円。アメリカでトウモロコシから作る場合は、
１リットルあたり３０円となります。

ブラジルは国土が広く、大きな川が内陸部から海岸に向かって
いくつもあるわけではありません。
つまり、内陸部で作ったエタノールを日本へ運ぶには
トラック輸送などが主になるわけです。

そのため、ブラジルで２０円で作れても、日本に運ぶための
燃料費などが嵩むため１リットル当たり８０円までコストアップします。

子供の頃に石油がいつ枯渇してしまうのか、
心配になったことがありましたが、農業技術の進歩のおかげで、
農業国では石油を輸入するより食糧を発酵して作った方が
安く車を動かせる時代になりました。

インドや中国では単にエタノールを作るのではなく、
その先の合成界面活性剤まで作り始めていますが、
このことは食糧が安く手に入る時代は終わってしまったことを示唆しています。

ところで、ジャガイモを発酵してエタノールを作るとします。
ジャガイモ２０Ｋから作れるエタノールは、どのくらいできると思いますか？

ジャガイモは水分が７５％あります。澱粉としては２５％。
つまり２０Ｋあってもエタノールの原料となる澱粉は５Ｋしかありません。
５Ｋの澱粉から作れるエタノールは約３Ｌほど。残りは炭酸ガスです。
（現在エタノールの生産のメインとなる発酵法では、エタノールと同量の
　炭酸ガスができるため、まだまだ改善する余地はあります。）

もし、車の燃料に使うなら一回に４０Ｌ給油するとなると、
ジャガイモは約２７０Ｋ必要となります。

日本では、バイオエタノールのガソリンへの混合を始めましたが、
全国で始まると、とんでもない量の食糧が、燃料に消えていくことがわかります。

困ったことに燃料として消費するのは、早いのに植物として澱粉や糖を
しっかり貯めさせるには３ヶ月以上かかります。
再生可能といっても光合成のスピードはかなり遅いので
植物燃料ですべて解決というわけにはいきません。

インドに負けた日本の合成洗剤

今年の４月か５月に日本の技術で、ブラジルから輸入したサトウキビ由来の
エタノールを使って、石油ガスのエチレンを将来的に作るという構想が
新聞発表されていました。実用化にようやく目処がついたとか・・・。

実は、インドや中国ではすでにサトウキビ原料にした酸化エチレンの
製造を行っています。

中国では２万トン、インドでは１２万ととか。
インドでは、同国２位の生産力を持つ企業が自社の工場周辺に広がる
広大な農地から取れるサトウキビを原料にしています。
１２万トンの生産量の大部分をサトウキビ由来のエタノールから
作っています。（日本企業が技術協力を行っています。）

酸化エチレンを使う界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
（ラウレスー○）、ポリソルベート類、ＰＥＧ、ＰＥＧ−○水添ヒマシ油、ＰＥＧ−○ヒマシ油、○は数字などがあります。
（ポリオキシエチレンという部分、ＰＥＧという部分が酸化エチレンとなります。）

植物油由来のアルコールや植物油そのものに酸化エチレンを反応させて
界面活性剤を作るのですが、今までは酸化エチレンは石油ガス由来であったため、
１００％植物由来とはいえませんでした。

それが、インドや中国ではこの酸化エチレンを石油から作るより
食糧から作るほうが安く作れるということで、
１００％植物由来のポリオキシエチレン系の界面活性剤を作っています。

日本は石油ガスでしか作れないので、いつの間にか植物を１００％利用するという
技術では劣ってしまいました。

ちなみに２万トンの酸化エチレンがあれば、日本で使われるシャンプーは
まかなえるくらいの量です。１２万トンなら、日本の化粧品だけでなく
合成洗剤などもまかなえます。

これはすごいことです。石鹸だと固形石鹸の苛性ソーダは海水を分解して
作るのが一般的ですし、液体石鹸の苛性カリはカリ鉱石から作ります。
しかも石鹸の１割やカリやナトリウムになりますから、
１００％植物性の石鹸というものは、厳密に言うと存在しません。
せいぜい９０％植物性でしょうか。

ところが酸化エチレンが植物性になると、１００％植物性の合成界面活性剤が
出来上がることになります。

すでにそういう製品の生産を行っているインド人や中国人から見れば、
１００％植物性と謳う日本の石鹸業者は信用ならないと思われているのでしょう。
悲しいことです。

バイオエタノールの害

２年前、世界の砂糖生産量の半分が自動車のガソリンの代替エネルギーとなる
バイオエタノールの生産に振り向けられました。

バイオエタノール関連は補助金が多いため、食料として売るより、
バイオエタノールにしたほうが収入が増えるので、資本主義社会では
当然砂糖だけにしておくのはもったいないということでしょうか。

砂糖だけでなく、もう一つの原料となるトウモロコシも大変な勢いで価格が上昇しています。トウモロコシは家畜の餌として利用されていましたので、
飼料価格が急上昇して、肉の価格にも跳ね返りつつあります。

当然、発展途上国は満足な食料を買うことができなくなり、
飢餓が拡大していくのではという懸念が持ち上がりつつあります。

ところで、ガソリンの代わりにバイオエタノールを使うというのは、
新しいように見えますが、実はかなり古い発想です。

すでに１９７０年代には、ブラジルでエタノール車が走っていました。

では、ブラジルでは大気汚染が解決したかというと
残念なことにガソリンの割合を減らしても解決せず、
むしろ環境は悪化してしまい、未だに解決できないでいます。

ガソリン車を使うと大気中に、ベンゼンやブタジエンを撒き散らします。
これらは発がん性物質ですし、肺の機能を低下させます。

では、バイオ燃料であるエタノールはどうかというと
こちらはホルムアルデヒドとアセトアルデヒドを増やします。
つまり、Ｅ８５という（８５％エタノール、１５％ガソリン）のような
バイオ燃料が普及してもガソリンの排ガスから出てくる発がん性物質による
ガンはとくに減らないということです。

スタンフォード大学の大気学者のマークヤコブセン博士の研究
(07/4/18 Environmetal Science and Technology online news)によれば、
バイオエタノールの最大の問題は、オゾンを増やすことです。

オゾンは一部の洗濯機にも使われていますが、微量でも吸い込むと
肺の機能を低下させるだけではなくて、組織の炎症を起こし、
喘息を悪化させる恐れがあります。

オゾンは上空にいれば、紫外線の害を減らしますが、
地表のオゾンはかなり毒性が強く、ＷＨＯの統計ではオゾンや他の
化学物質によるスモッグで毎年８０万人が死んでいるとのこと。

Ｅ８５に全面的に切り替わることはありませんが、
１３年後にＥ８５に切り替わった場合のアメリカでの
大気状況のシュミレーションから、
地表のオゾンが増えて、ガソリン車より高い死者や
呼吸器系疾患の入院患者や病院を訪れる人を増やすとの試算が発表されています。

バイオエタノールによる環境への影響はこれから多く研究されていくと思いますが、
単純にガソリンからバイオエタノールに変えても、喘息患者は減らないし、
むしろ増えるだろうというのが、今回の研究結果でした。

ただ、１３年も経てば燃料電池車も出てくるので、
そうなると排ガスによる公害もかなり減っていく方向へ進むと思います。

東京では、バイオエタノールを混ぜたガソリンが試験的に販売されていますが、
燃費は悪くなるし、環境汚染もガソリンより多くなる、ついでに食糧の価格を
押し上げるバイオエタノールって、まだまだ課題が多いですね・・(^^;;

またまたバイオ燃料

バイオ燃料ネタは好きなんです。

石油が安かった９０年代頃には無かった新しい産業ですし、
これからどんどん発展していく分野です。

１０年前に、誰が砂糖やとうもろこし、じゃがいも、米、麦などから
石油製品を作れるようになると考えていたでしょうか。

石油が今の価格以上になると、食料から石油製品、つまりプラスチックや
産業資材を作った方が安くなるかもしれないという時代が
やってきつつあります。

そうなると、産油国でなくても食料を増産できる国は金持ちになります。

植物は光合成を行い、空気中の炭素を糖に変えて、自分の体や実をつくります。
植物の中で最高の光合成能力を持つ植物はパームやし。

パームやしからはパーム油という植物油が取れますが、
このパーム油を作るマレーシアは大変な好景気となっています。

砂糖やとうもろこし、じゃがいも、米などの澱粉や糖分を
発酵すると出来るのが、バイオエタノールです。

ガソリンに混ぜて使えますが、将来は石油製品の原料としても
使えるようになります。

実際に、バイオディーゼルが大量に生産されることで、
余ってしまったグリセリンは、エピクロルヒドリンというものに
転換されています。
従来は石油から作っていましたが、グリセリンから
作ってもコストは問題ないということで、余剰グリセリン対策に
どんどん工場が建てられています。

エピクロルヒドリンは、合成ゴムやエポキシ樹脂の原料となります。
エポキシ樹脂は従来石油だけで作られていましたが、
いまや植物油を原料にして作れるようになっています。

さて、エタノールになる植物ですが、最近は砂糖やトウモロコシ以外にも
色々使われるようになっています。要は澱粉量が多いものならよいので、
トウモロコシよりソルガム（コウリャン）を使った方が、
安く出来るようです。

ソルガムよりコストが安いのが、スイッチグラスという雑草で、
こちらは肥料も農薬も不要というのが大きなポイントです。

農作物の場合は、連作障害といって、同じ農作物を作り続けると
害虫や植物が作る化学物質が農地にたまって、農作物を
植えれなくなります。

高い単価で売れるものを毎年作れば、金持ちになれそうですが、
そう簡単に同じ種類のものを毎年作れるほど、農業は甘くありません。
(米の場合は、水田により菌や害虫を窒息させたりするので、
　連作することが可能となります）

バイオエタノールは、砂糖きびから作るのが最もコストが低いのですが、
日本のような気候だと砂糖きびを育てる地域も限られていますし、
スイッチグラスのような雑草だと国産バイオエタノールの原料にするには
面白いかもしれません。

ただ、懸念材料が無いかというと、実は肥料に使うリン鉱石が
最も早く枯渇する資源だということです。

こちらはあと５０年分しかないと言われていて、アメリカなどは
ずいぶん前から自国からの輸出を禁止していますが、
いずれリン問題はもうしばらくしたら騒がれるのではないかと思います。

砂糖から合成ポリマーが作れる！

エチレンやプロピレンといった従来石油からしか作れなかった石油ガスが
砂糖やでんぷんからも作れるようになるコア技術の開発に
ようやく目処がついたとの報道がありました。

５つの大学と化学メーカー１９社、そして国の研究機関が
合同で開発していたもので、今の穀物価格なら原油が
１バレル４５ドル以上で採算にのるというものです。

砂糖やでんぷんを発酵してエタノールを作り、
エタノールを触媒によって、水を抜いてエチレンへ変換します。

ちなみに合成エタノールはエチレンと水を１：１で反応させることで
エタノールができます。今回はこの逆の水を抜く技術開発に
目処が立ったという事です。

現在の石油は６５−７０ドルで推移しているし、今後も原油価格の
上昇が将来的に続くことが見込まれるため、
砂糖やトウモロコシなどから石油製品を作ったほうが割安になりそうな感じです。
（ただし、穀物の価格は食料として消費するより石油製品の原料にした方が
　高く売れるようになるので、食品価格は高くなる一方になりそうです）

ちなみにエチレンやプロピレンというのは、
数々のプラスチックの原料となります。

化粧品の容器でＰＥはポリエチレンの意味で、エチレンが原料ですし、
PPはポリプロピレンでプロピレンが原料です。

スーパーのレジ袋などもPPなどが多く使われていますね。

化粧品に入っているカルボマーをはじめとした合成ポリマー類や
プロピレングリコールなどの保湿剤などの溶剤類、
ポリオキシエチレングリコールを使用した非イオン性界面活性剤も
ほとんど砂糖から作れるようになります。

不思議な感じがするかもしれませんが、石油から作れるものは、
砂糖から大抵作れますし、近い将来、石油を原料にしているから肌に悪い・・・
などの化粧品の宣伝文句も無意味になるかもしれませんね。

アメリカの農業収益

アメリカは石油が少なくなる現状を見つめて、
中東への石油依存を減らす政策を積極的に進めています。

ガソリンの代替として、トウモロコシからのバイオエタノールを、
軽油の代替として、大豆油からの脂肪酸メチルエステルを作るべく、
農産物の燃料化が大規模に進んでいます。

アメリカのトウモウロコシの全生産量の半分が５年以内に
食料ではなく燃料向けとなる予測もあるほどで、
食料の価格が今後どんどん上がる事が予想されます。

トウモロコシを原料にしているのは、コンスターチを原料にしている
ビールが主ですが、ほかにも澱粉を使う食品は影響を受けます。

化粧品では澱粉からビタミンＣを発酵して作りますので、
まあ、何らかの影響があるかもしれません。

２００６年ではアメリカ農務省の発表で、
１エーカー（６３ｍ×６３ｍの面積です）当たりに植えた作物の
収入を発表しています。

米が一番で１８５ドル、トウモロコシ、大豆で１２５ドル、
小麦が一番低く５０ドルです。

２００７年にはトウモロコシが３３４ドル、米が３００ドル、
大豆が２００ドル、小麦が１００ドルの予想です。

小麦はパンの原料となりますが、かなり生産者にもたらす収入は
かなり増えることが予想されています。
（食料品は流通経路が複雑なので、値上がりがそのまま
　パンの価格に跳ね返るわけではありません）

トウモロコシの価格が値上がりしているのは、バイオエタノールの
原料になるので、その影響が大きいのです。

ただし、アメリカは広大な土地なので、日本と違って、収穫後すぐに倉庫に
入れるわけではなく、また、同じ作物を毎年植えると輪作障害が出ますので、
儲かりそうだからといって、トウモロコシばかり植えるわけにはいきません。

大豆は、他の作物と違って、窒素源として空気中の窒素を利用することができ、
手の掛からない作物です。広大な農場で限られた人数で作物を生産するとなると
手のかかるトウモロコシを植える面積というのは、範囲が狭まりますが、
それでも大豆を植える面積は減りそうな感じです。

大豆の生産が減ると、豆腐の値段があがるだけでなく、
油を絞った大豆かすは家畜にとって重要なアミノ酸源となっていますので、
肉の価格も上がります。
また、サラダ油も大豆油の割合が多いので、油の価格も上がってきます。

石油価格が上がっているおかげで、
食料が食料ではなくなってきているのが気になるところです。

ところで、日本の場合、農地を耕すのはその田んぼを持っている百姓が
ほとんどです。

アメリカの場合は、農地を持っている人が必ずしも百姓をしているわけではなく
農業専門会社に農業を任せて、自分たちは都会に住むというケースが
増えてきています。州によっては４割くらいの農民が部分的に土地を貸したり
全部貸したりしているとか。

この場合、農業会社に貸す土地代というのは、一定額ではなく、
収穫できた作物の半分という契約がほとんどです。

収穫は天候や害虫の発生よって大きく左右されますので、
こういう契約ではないと借りる方はやってられないのでしょうね。

子供の頃、ＮＨＫで大自然の小さな家という西部開拓時代のドラマを
よく見ていました。苦労して、農場を切り開いたりしていましたが、
今や農業はノウハウを持っている専門業者に任せていれば、
農場主達は遊んで暮らせる時代。

石油の価格上昇は色んなところに波及しています。

美味しいものはカロリーが高い・・

美味しいものは、カロリーが高いものが多いですよね。

さて、昔学校で習ったことの復習です（笑）

植物は光合成でブドウ糖を作りますが、でんぷんやセルロースを作らずに
砂糖やブドウ糖ばかりため込むと甘い果実となります。
北海道の甜菜やサトウキビは砂糖をやたら貯め込みます。
甜菜に至っては保湿剤のベタインや整腸剤にもなるラフィノースも貯め込みます。

でんぷんにして貯めるものはジャガイモや米などになります。
ブドウ糖からさらに進んで油に変換してしまうものなら、
オリーブやヤシのように油をため込んでいきます。

植物はいくらでも大きくなれるわけではなくて、
限られた収納スペースにどうやってエネルギーを貯めようかと考えて、
工夫を凝らして進化してきたわけです。

セルロースはブドウ糖がくっついたものですが、
人間はブドウ糖に分解できないので、カロリーはほとんどありません。

セルロースを食物繊維とも呼びますが、野菜は食物繊維分が多くて、
カロリーは低いですが、味はあまりなく、何かの調味料をかけて
食べないと美味しくありません。

そして、美味しいものはカロリーが高いです。

そもそも舌の味覚細胞にくっつける成分は小さいものと限られています。
つまり、消化性のよい低分子の成分を美味しく感じてしまう以上、
食べ過ぎて太りやすくなるのは、当たり前のことなんです。

わかっていても食べることを控えるのは、生存本能に逆らうことですし、
なかなかの至難の業ですよね・・(^^;

バイオ燃料

今石油が高止まりしているおかげで食料もどんどん値上がりしています。

油を燃やして車を走らせる。

昭和初期に資源の乏しい日本でやっていたことが、
今世界各国で行われようとしています。

京都議定書で、砂糖や植物油から作った燃料を燃やして
排出した炭酸ガスはカウントしないということが決まりました。

これっておかしくないですか？

確かに植物油を作るには、二酸化炭素を植物が吸って植物油を作ります。
でも、燃やしてしまうと植物油は元の二酸化炭素になるだけです。

地球温暖化の阻止にはなりません。

なぜなら、地球の二酸化炭素が減った状態というのは、
あくまで二酸化炭素を植物油に変えた状態のときだけです。

つまり、二酸化炭素を減らそうとすると、恐竜が絶滅して
石油の形となって地中に埋まったように、二酸化炭素を
何かの形に変えて保管するしかないのです。

京都議定書の合意というのは、アメリカの繁栄を約束するものでした。
アメリカや中国は二酸化炭素の削減には合意せず、日本とヨーロッパだけが
合意して削減しようと努力しています。

一気に二酸化炭素を減らすことは不可能で、それで出てくる手段というのが、
京都議定書で合意した植物油や砂糖を原料としたバイオ燃料の使用です。

バイオ燃料は環境によさそうな気がしますが、
燃費効率は悪く、値段が高いのがネックです。

しかも京都議定書を守ろうとすると、ガソリンなどに砂糖やとうもろこしから
作ったバイオエタノールを混ぜる必要があって、日本の農地には
そんな膨大な量のエタノールを作る場所はありません。

作物の生産余力があるのは、アメリカとブラジルだけで、
トウモロコシを使って作ったエタノールを近い将来購入する必要あるようです。

ブッシュさんって頭悪そうですけど、銭勘定はしっかりやりはる・・(^^;

したたかなアメリカの戦略には、いつも日本はやられっぱなしですが
いつになったらアメリカを超えられるようになるんでしょうね・・

バイオ燃料は環境に良いからといって補助金をつけるという新聞記事が
ありましたけど、むしろ燃費の悪い車の数を減らすとか
そっちの方の努力をしてほしいです。

アメリカの新しい農業

植物を育てるとき、もし、土地を耕さずに種をまくだけで、
肥料も少なめで、農薬もできるだけまかない。

そして、畑は小川や水路から離して、畑と小川の間に土地を耕さず
緩衝地帯を作って、畑からの農薬や肥料が小川や水路に流れ込まないようにする。

環境への配慮を最大限に行う農業がアメリカでは当たり前に行われています。

日本でも有機農法がありますが、畑や田んぼを良く見ればわかるように
土地から流失する肥料はそのまま水路に流れ込んでいきます。

土地代が高いため、ぎりぎりまで畑にして収穫を少しでも増やすように
するためです。

河川や湖に流れ込む栄養素というのは、洗剤のイメージが強いですが、
実際は田畑に撒かれた肥料の流出が多いのが実情です。

栄養素は湖では植物プランクトンを増やし、透明な水を緑色に変えます。

湖の富栄養化を抑えるには、水路に田畑から流出した肥料が流れ込まないように
して、畑のわきをわざと雑草を生茂らせ、栄養素をそこで食い止めるようにします。

また、畑を耕さないというのも環境には重要で、作物によって
できるものと出来ないものがありますが、
畑を耕すと温暖化の原因となるメタンや二酸化炭素の発生につながります。

肥料というのは、色々な種類がありますが、わらなどを肥料として
畑の中に入れると、微生物に分解され、メタンや二酸化炭素となります。

そして耕すことで、この土壌の中に蓄えられたメタンや二酸化炭素が
空気中に放たれ、温暖化に影響を及ぼします。
蛇足ですが、水田というのは、メタンガスの大きな発生源として知られています。

植物は空気中の二酸化炭素を糖に変えて、自分の体を組み立てていきますが、
肥料として干した植物を土地に与えれば、元の二酸化炭素に戻るだけです。

アメリカの農業は大豆やトウモロコシ、小麦を植えますが、
非常にコスト競争が激しいために、できるだけ安く生産するために
土地を耕さない不耕起栽培を行います。

それで大豆を年間７００ｔも作る農場がいくつもあるくらいで、
歴史も５年、１０年ではなく２０年前から行われています。

ちなみに人間が耕さない土地は誰が耕すかといえば、
土の中の虫が機械の代わりに耕します。

そのため、農薬も抑えることができ、さらにコストが
下がるようになります。

アメリカといえば、大きなトラクターで畑を耕すというイメージがありますが、
遺伝子改良技術によって、害虫に強い大豆やトウモロコシの品種ができ、
はるか昔に行っていたような不耕起栽培で、コストの安い作物を
提供しようとしのぎを削っています。

虫が畑を耕して、膨大な収穫があるのですから、
アメリカの農業には、太刀打ちできないなと感じる今日この頃です・・(^^;;

光合成について その２

バイオテクノロジーが急速に進歩しています。

ただ、地球の人口もご存知のとおり急速に増えてきていて、
近い将来食糧が足りなくなる時代がやってくるといわれています。

素人なので、たとえば小麦や稲の澱粉量が今の２倍程度になる
品種を開発できたら、食糧問題は解決するのではと考えてしまいますが、
そういうことは、空想の絵物語らしいです。

遺伝子改良が進んで、豆腐でも遺伝子組み換え大豆は使用していませんとか
表示されているケースが増えていますが、世界で生産される食糧は
遺伝子改良された割合が多くなりつつあります。

遺伝子改良というと、虫の遺伝子を組み込んだ大豆などが有名ですが、
案外地味な改良が多いようです。

基本的に現代の土地の事情では、簡単に作物を植えれる土地には、
すでに作付けされていて、残っている土地はひとくせもふたくせもあるような
土地がほとんどです。

たとえば、水がほとんどない地域や水があっても雑草が生い茂っているような
土地などです。

水が少ない土地には、水の利用率を高めた遺伝子改良が行われ、
雑草が生い茂っている土地には、除草剤耐性を持つ遺伝子改良が行われます。
また、農薬を節約するために害虫耐性のある遺伝子改良も行われます。

肥料を節約する遺伝子改良なども行われたものもあり、
遺伝子改良というと派手なイメージがつきものですが、
実は地味な改良が多く、作物を植えるのに適さない土地を
どう利用していくのかが焦点になっているようです。

また、大豆などでは、保存性が良くなるような油にするのも
重要なようです。

さて、今のところ、光合成の能力を向上させることができたのが、
パーム油ぐらいのようです。

パーム油は熱帯で育つ植物ですが、耕地面積を増やさなくても
新しい品種に植え替えるだけで、収穫量が２０％以上向上するという
特徴を持っています。

ただ、残念なことにパームは育つ環境が限られているので、
インドネシアやマレーシアなどでしか育ちません。

やせた土地でも育つ作物といったら、大豆です。
大豆は、窒素肥料をやらなくても空中の窒素を利用できる作物です。
これは大豆の能力ではなく、根に空気中の窒素を肥料として与えることが
できる菌がいるからです。
微生物との共存ですが、この菌は、栄養が多い土地だと他の微生物に
やらてしまうため、痩せた土地の方が大豆がよく育つという
面白い特徴があります。

世界の植物油といえば、大豆油、菜種油、パーム油が代表となりますが、
大豆油が多く生産される理由は、以上のことからお分かりになられましたよね？