バイオ

　ユーグレナ、セイコーエプソン、日本電気の3社はこのほど、東京大学と共同でバイオマスプラスチックの1つ「パラレジン」の技術開発・普及推進を目的とする「パラレジンジャパンコンソーシアム」を設立したと発表した。微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ）の貯蔵多糖「パラミロン」を使ったプラスチックだ。

　パラミロンはβ-1，3グルカンからなる多糖類だが、同じ多糖類のセルロース（β-1，4結合）とは異なる立体構造をもつため、流動性を良くできる。またユーグレナの培養方法を調整することで、高密度で生成させることが可能だ。古紙や食物残渣などのセルロースの糖化物をユーグレナ培養の栄養分とすることで、環境負荷となる廃棄物を活用した非可食バイオマスプラスチックによる資源循環システムの構築を目指す。

　「パラレジン」の安定供給実現に向け、各段階の技術をもった3社が幹事企業としてコンソーシアムを組み、各社のノウハウを生かして実用化を加速させる。ユーグレナはパラミロンの規格化、エプソンは古紙・廃棄物の糖化プロセスの検討、日本電気はパラレジンの規格化と利活用の検討など各々のワーキンググループを推進し、東京大学岩田忠久教授がコンソーシアム活動への助言、顧問の取りまとめを行う。現在8社と1自治体が参画しており、2030年に年間20万t規模の供給を目指している。

　日本製紙はこのほど、日本製鋼所と共同で木材由来の木質バイオマスを高配合した樹脂複合材料「トレファイドバイオコンポジット」を開発した。プラスチック使用量を5割以上削減でき、温室効果ガス排出量の削減にも寄与する。

　木粉やパルプなどの木質バイオマスと樹脂との複合材料には耐熱性や成形性に課題があったが、同社の新規バイオマス固形燃料のトレファクション技術で木質バイオマスに耐熱性、粉砕性、疎水性を付与することで解決した。これは樹脂の融点以上の高温（250～300℃）で木質バイオマスを低温炭化させる技術で、木質バイオマスの耐熱性が上がり、樹脂との混練・成形時に発生する熱分解ガスを抑制する。粉砕性に優れ容易に微粉化するため、複合材の流動性が高く複雑な加工が可能だ。さらに疎水性が上がるため樹脂中での分散性が向上し、複合材の強度が上がる。

　この木質バイオマス材料を、日本製鋼所製の二軸押出機「TEXシリーズ」の混練技術で樹脂に高配合し、耐熱性や成形性に優れた「トレファイドバイオコンポジット」を生み出した。今後は、建材、食品容器・器具、家電製品、園芸など、様々な分野での用途開発により、「トレファイドバイオコンポジット」の商品化を進める。

　積水化成品工業は、現中期経営計画において、「持続可能な社会への貢献」を経営の重点課題に掲げ、SDGsに象徴される世界規模での環境課題にアプローチするため、「バイオセルラー」ブランドのラインアップ拡充を進めている。

　同社の「バイオセルラー」は、生分解性またはバイオマス由来のプラスチックスを活用した環境貢献製品群の総称で、既に複数の製品を上市。中でも熱可塑性エラストマービーズ発泡体「エラスティル」ではランニングシューズのミッドソールとして「エラスティル BIO」が、高耐熱軽量発泡体「ST-Eleveat」では自動車部材に「ST-Eleveat BIO」が採用されている。

　さらに「バイオセルラー」の拡充に向けた取り組みの一環として、昨年12月には海洋生分解性バイオプラスチック（MBBP）の開発・普及に産学官連携で取り組む「MBBP開発プラットフォーム」にも参画している。

　同社は今後も、さまざまな企業・組織と共にモノづくりを進めることで、新たな価値創造を目指し、既存製品の進化や新素材の実用化につなげて、事業活動を通じた持続可能な社会の実現を目指していく。

　エア・ウォーターはこのほど、グループのエア・ウォーター北海道（北海道札幌市）が北土開発（北海道芽室町）、帯広畜産大学と共同で国内初の小規模酪農家向け乾式メタン発酵プラント（バイオガスプラント）を開発したと発表した。乳牛飼養百頭前後の小規模酪農家に適したバイオガスプラントの実用化に取り組む新エネルギー・産業技術総合開発機構の助成事業「小規模酪農家向けエネルギー自給型乾式メタン発酵システムの開発」の一環。

　小規模酪農家は一般的に乳牛を「つなぎ飼い」し、麦わらなどの長繊維が混合した半固形状ふん尿が排出され、メタン発酵には適さない。現在北海道で稼働する約100基のバイオガスプラントの多くは液状ふん尿を原料とする湿式メタン発酵プラントであり、半固体状ふん尿の処理には高額な大型設備を必要とする。そのためバイオガスプラントの導入は資金力のある大・中規模農家に限られ、約75％を占める小規模農家での導入はハードルが高い。また近年、濃厚飼料の給餌量増加や堆肥化用の水分調整資材の高騰で、家畜のふん尿による完熟堆肥化が困難になり、メタン発酵処理に切り替える動きも背景にある。

　今回開発した「乾式メタン発酵システム」は原料自動投入装置、原料前処理槽、高温乾式メタン発酵槽、固液分離装置、ガス発電機（25kW）、燃料電池から成り、1日の処理能力は6.2t。高温発酵（約50℃）によりメタン発酵効率が30％向上した。現在バイオガス（メタン約58％）の多くをガス発電機に供給し、ほぼ24時間、電気と温水を牛舎に安定供給している。

　余剰のバイオガスは高純度メタンガス（98％以上）に精製し、さらに水素に改質し、燃料電池から牛舎や住宅に電気を供給する。蓄電池を利用したエネルギーの最適化や再配分、長期連続運転による設備の安定性や製造コストの低減などを検証する予定だ。なお、メタン発酵の副産物である消化液や固形残渣は、酪農家の代替肥料や再生敷料として活用する。

　今後、このシステムを小規模酪農家を中心に提案し、系統電力に頼らない自給自足型のエネルギー分散型基地として普及させ、酪農家の営農コストの低減と地産地消型エネルギーの推進、CO2排出量の削減に寄与することを目指す。