火
15
11月
2011
芋エネルギーは日本を救う！
eco people file：084
近畿大学生物理工学部教授の鈴木高広さんにお話をうかがいました。
取材・文／加藤 聡
撮影／小林伸司 （神永写真館）
鈴木高広（すずき たかひろ）さん
1959年愛知県生まれ。近畿大学生物理工学部生物工学科教授。農学博士。名古屋大学大学院農学研究科博士課程を修了後、米国マサチューセッツ工科大学（MIT)、通産省工業技術院名古屋工業技術研究所、東京理科大学助教授を経て、2000年から実業界へ。トピー工業で合成マイカの開発、日本ロレアルにてメイクアップ応用開発に従事。機器分析データを活用したヒット商品開発手法を構築。2010年4月より現職。
芋は優れた純国産のエネルギー作物
日に日に寒さを増す今日この頃。秋の実りがおいしい時期でもある。なかでもサツマイモは、焼き芋など季節感を強く感じさせてくれる食材だが、この芋が燃料になる、芋こそが日本の基幹エネルギーになると主張する人がいる。その人物こそ、近畿大学生物理工学部の鈴木高広教授である。
「サツマイモでもジャガイモでも、ごく普通の芋が燃料になります。芋燃料は、エネルギー問題をはじめ、地球温暖化問題、過疎化の問題、雇用問題、食糧問題など、日本のあらゆるさまざまな問題を解決してくれる、純国産の燃料作物なんです」
芋が日本を救う!? そう言われてもにわかには信じがたい。これまで作物から燃料を作るといえば、サトウキビやトウモロコシが主役だったが、そもそもなぜ芋なのだろうか。
「安価でたくさんの量を作ることができるためです。現在、さまざまな方法で自然エネルギーの開発が行われていますが、どんなにすばらしい技術でもコストが高ければ普及しません。芋は発酵液を蒸留すればガソリン代替のエタノールになりますし、乾燥させれば石炭代替のチップにもなります。とにかく燃料化が安く簡単にできます」
鈴木教授が「安さ」を強調するのには、過去に、コストという壁にぶつかり、苦い経験をしてきたためだ。
「もともと微生物が専門だった私は、藻類や微生物を高密度培養することによって、アルコール燃料の製造やCO2を固定化する研究を行っていました。そこでわかったのは、微生物はあまりに小さく、効率が悪いということ。大量に培養するためには特殊な反応装置を必要としますが、装置やプロセスのコストを回収できる目途が立たず、燃料の事業化を断念せざるを得ませんでした。思い返せば、私の実家は兼業農家で、冬は三河湾で海苔養殖を営んでいました。一家4人が手伝っても1日で採れる海苔の量は乾燥するとせいぜい1～2kg。小さな藻類で採算性を確保する難しさは、子どものころから実感として知っていたんですね」
どんなに環境にいい技術も経済性が成り立たなければ普及しない――。そのことを痛感した鈴木教授は、民間企業での修行を決意する。コスト競争の激しい市場において、企業がどのように研究開発の技術を実用化して製品化につなげているかを学ぶためだった。
「縁あって入社したのは化粧品会社でした。メイクアップの化粧品というのは、光を微妙にコントロールしながら、肌を美しく見せる技術なんですね。ここでは光の波長や反射率について、かなり研究しました。そして、紫外線は人間だけじゃなく、植物にとっても有害だということを知るのです。人間は紫外線を浴びると体内でメラニンを合成することはよく知られていますが、植物も同様に防御機能でリグニンという物質などが働き、光を弱めて吸収しています。そのため、わずか3～5％の太陽光しか光合成には利用されません。しかも農地作物の栽培効率はさらに低い。晴れた夏の日に地表に届く太陽光の照射エネルギーは1時間で約3.5MJ/㎡あり、これは芋0.7kg分のエネルギー量に相当しますが、全国の芋の年間収穫量は2～3kg/㎡。1年かけて4時間分の太陽光のエネルギーしか固定できない計算です。現在の農業が非常に効率悪く行われているかがわかりました。自分がいかに光のことを知らずに、微生物の研究をしていたかも思い知らされましたね」
さらに、藻を水の中で培養する場合、光は水面や水中で反射・吸収されてしまい、ロスが大きいということも知った。結局、森林よりも成長速度が速く、藻類や微生物より手のかからない地上の植物が、CO2固定や経済性の面でも最も有利だった。昨年春、大学に戻った鈴木教授は、これまでの常識をくつがえす、植物の栽培方法を思いつく。地表で太陽光を空間に分散する技術。化粧品で肌の表面に光を分散する技術の応用だ。
「日本の農業では、作物に太陽の光を充分浴びさせるため、平地で栽培されてきました。しかし隙間だらけのうねで浴びた日光の5％しか植物が必要としないのであれば、棚をマンションのように多層に重ねて、光を分散させてやればいい。当然、下の棚には光が届きにくいので、比較的弱い光でも育つ作物で、なおかつ日本全国で栽培可能なもの。そうやって探していくと、現時点で最も優れていたのが芋だったのです」
化石燃料の輸入額20兆円を農家へと還流させる
芋が大量栽培可能で、燃料作物として適した作物であることはわかった。しかし、なぜそれが日本を救うことになるのか？
「日本が外国から化石燃料をいくらで買っているかご存知でしょうか？ その額なんと20兆円です。現状、ほかに安い燃料がないから仕方なく海外から買っている。経済性だけなんです。そこで登場するのが芋です。この芋から化石燃料よりも安価に燃料を作ることができれば……。CO2は100％削減できると同時に、その20兆円は国内の農家に流れてくることになります」
現在の日本の農業市場は約8.3兆円、兼業農家を含む潜在的な農家人口は約830万人。1人当たりの年収はちょうど100万円という計算だ。しかし、これではとても生活できないことから、農業離れが起きるのは当然のこと。しかし、燃料産業という新たなマーケットが生まれれば、農家の現金収入も増え、専業で農家をやろうとする人は必ず増えていくはずだと鈴木教授は語る。
「ここで作る芋はあくまで燃料用ですから、大きく育てる必要はありません。生物は小さいものほど2倍の重さになる時間が短いという特徴があります。3センチ大の小芋であれば約6週間で育つので、春から秋にかけて年6回は収穫できます。1つのモデルケースをご紹介しましょう。2Lペットボトル（8cm×10cm）容器に苗を植え、1㎡内に125個敷き詰めます（または、一区画が同じ大きさになるように仕切り版を用いる）。これを縦に5段積み重ねます。実証試験では、1区画から約120gの芋が収穫できました。つまり理論上は、120g×125株×5段×6回＝450kg/㎡の芋を1年間で作れることになります。農家1人で20アール（2000㎡）の土地を想定すると、年間900トン。仮に5円/kgで売ることができれば年収は450万円にもなります」
しかし、農家がこぞって燃料作物に転換すれば、心配されるのが食料と燃料との競合による食料問題だ。トウモロコシの高騰を招いたバイオエタノールの二の舞になりかねない。
「それは心配には及びません。今ある農地を使わなくても、日本にある休耕田約40万ヘクタールを活用すれば、国内の火力発電と原子力発電の総発電量をまかなえる18億トンの芋の生産が可能です。さらに、生産調整田や有閑農地、ビルの屋上、造成地など、日本中にある利用可能な遊休地は年間のべ100万ヘクタールを超えます。この空き地を確保できれば、発電以外の燃料用途も代替できる45億トンにまで伸ばすことができるでしょう。つまり、従来の農地ではこれまでどおり米や野菜を作りつつ、空き地を使って新たに燃料作物の栽培を行うので、食料作物の供給が減るということはありません。それどころか、多段栽培の技術は芋だけでなく、さまざまな食料作物の栽培にも応用できます。食料は減るどころか増やすことができますよ」
（クリックで拡大します）
多層棚栽培は、ベランダや庭先などで家庭菜園のように誰もが気軽に取り組める一方で、農家が一事業として取り組むには、機械化は必須だという。
「日本で生産されているジャガイモが300万トン弱ですから、45億トンとなるとこの1500倍！ これだけの芋を作ろうと思ったら機械化は避けられません。農業というよりも工場の発想ですね。まぁ工場と言っても、ガラスハウスのようなイメージに近いかもしれませんが。燃料用芋の年間出荷見込み額の3～5年分、1350万～2250万円を設備投資に回すことで、設備機械の市場も生まれる。アルコールや発電事業、合成原料、加工、流通に加え、雇用拡大にともなう住宅や建設など、芋燃料ビジネスによって、約50兆円もの経済効果を見込めるはずです」
日本のあらゆる問題を解決する「ふるさとえびすプロジェクト」構想
芋エネルギーの普及によって、鈴木教授が見据えているのは、農業の復興による地域の活性化。教授はそれを「ふるさとえびすプロジェクト」と呼んでいる。
「地域が元気になるにはまず収入源を作る。それには燃料がピッタリです。経済的にも魅力ある農業、いやエネルギー産業となれば、新卒学生はこぞって故郷にUターン就職するでしょう。三世代同居で仲良く暮らせば、安心して子どもも産める。一方で、おじいちゃんおばあちゃんは、孫の笑顔が元気の源になり、老後の心配もありません。故郷が元気になるだけで、日本の抱えるさまざまな問題が解決できる。未来がパーッと明るくなりますよね」
しかしその実現のためには、まだまだハードルは高い。
「とにかくまずは燃料作物市場を創出すること。狙い目は電力会社が、石炭と混ぜて燃やしている木質チップの代替燃料です。現在、木質チップは海外から17円/kg前後で購入しているようですので、生芋で5円/kg、乾燥させた芋チップなら15円/kgで販売できれば、十分に価格競争が可能です。そこで販売のとっかかり、仕組みさえできてしまえば、栽培技術はいたってローテクですから、あっという間に広まることが予想できます。いまは販路開拓のために小さな火力発電機を製作し、芋チップによる発電の実演を行うまでになっています。また現在の芋はおいしく食べるために開発されたものなので、燃料に適した品種に改良することも計画しています。将来的には芋よりも適した作物も生まれるかもしれません」
ふるさとえびすプロジェクトには、全国の個人や企業からも賛同の声が集まっている。協力者が増え、地域ごとや品種ごとのケーススタディが増えれば増えるほど、ブレイクスルーできる可能性は高くなる。協力企業の1つ、阪神電鉄とは、鉄道高架下に栽培工場を作り、その芋から発電した電気で電車を走らせようという夢のようなプロジェクトを計画中だとか。他にも、アルコールに変換してクルマの燃料としたり、全量買取での売電を視野に入れた地域発電所の建設など、アイデアしだいでその可能性は無限に広がる。
幕末の変革期に現れた坂本龍馬は、自らを「土佐の芋掘り」と呼び、誰も成し得なかった日本の大改革を行った。愛知県は三河地方の農家に生まれ、幼いころから農作物に親しんできた“芋博士”鈴木教授の研究も、変革の時代を迎えているエネルギーの分野で、新たな日本の夜明けをもたらしてくれると願いたい。
鈴木高広教授の近未来研究所
TBSテレビ『夢の扉＋（プラス）』 #74「イモ発電が日本の電力不足を救う」
http://www.tbs.co.jp/yumetobi-plus/backnumber/20121007.html
コメント: 14
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#1
偶然記事を見つけました。私は昨年、石巻市の海の近くに災害の片付けのお手伝いに行ったのですが、もしこの技術が使えたら、海に浸かってしまった地区の畑の塩抜きに、食べられないけど、使える作物が育てられるという期待をおぼえずにはいられなくて、コメントを書かせていただきました。
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#2
突然ながら御通信申し上げます、私は3,11被災地内に於きまして、環境改善改革の必要性から水圏緑化の事業を行うべく2009年より宮城県石巻市地内万石浦に於いて海洋生殖物早急着生基盤(14日以内の着生を見ております)の実証試験中の被災でした。
本年3月中旬から東北大学農学部のご協力を得再現試験の開始の運びと成りました、緑化事業の先には生産される海草、水草等による再生可能エネルギー化を考えております、昨日芋を利用したエネルギーの創出報道に接しバイブレイションを受けたものです。
場所、次元の違いが有るかも知れませんが、其のベースに共通性を見るもので御座居ます、唐突ながら震災復興、温暖化改善等、環境回帰による新しいエネルギー化事業を考えます、当事業計画にご関心を戴ければ幸甚です、願わくば是非のご意見を切望するものです。
acsera0115@utopia.ocn.ne.jp -
#3
先日、ある新聞に掲載された鈴木先生の記事を拝見し非常に興味を持ちました。
原発に頼る日本のエネルギー政策は事実上破綻しており、化石燃料に代替する自然エネルギーへの関心は方々で高まっております。
鈴木先生の提唱される技術は、多方面への大きな波及効果が期待できそうで非常にエキサイティングです。
特に近年過疎化が進んでいる中山間部における発電関連事業の起業、高齢者を担い手とする事業運営を企図すれば、化石エネルギーからの代替、休耕地の活用、中山間部の集落活性化等々、地域社会へのインパクトが大きいと思われます。
私自身もこの技術をもっと勉強し、担い手の一人として関わっていきたいと考えております。 -
#4
芋の栽培始めてみます！
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#5
かなり効率よく芋の生産ができそうですが、5段の培地や潅水装置、防除や施肥等、どれくらいの設備投資が必要になるのでしょうか？
栽培面積も完全に敷き詰めた状態で計算されているようですが作業スペースも込みで表記しないと良い点ばかりが目立ち、鵜呑みにする方も多いと思います。
現場サイドからは簡単に採算割れになることが目に見えてしまうのですが・・・ -
#6
#5の方へ
確かに畑と同じコストで畑の面積の5倍の収穫は不可能でしょうが
マンションの屋上など今まで使われていない空間も使えるという部分がミソではないでしょうか？
化石燃料がこれから値下がりする事は考えにくいので
長期的にみればコストも近ずくのではないでしょうか？
いつ？って言われれても私には答えられませんが…
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#7
マユツバで読みました。
・日本の全エネルギー代替に必要な芋の量
原子力発電（2800ｋWh）ってケタ間違っているし、（火力も同様）
生芋の熱量を1200kcalぐらいとすると、効率３０％で発電することになる。（高い！）
でも実際、含水率が高い芋を干すエネルギー（天日干しするなら面積）も見ていない、とにかく芋を生産すればOKみたいな話。
マンションの屋上やベランダにも面積当たりの加重限界値があるし、ここ10年この手の話（十分検討されないまま前評判が先行する）がどれだけ出ては消えていったことか。
バイオマスエネルギー技術にとって
大事なのは一連のシステムをモレなく構築することができるかどうか。
「この要素は多分なんとかなる」「この要素はエネルギー変換技術側の話だから」というシステム上の楽観的な「仮定」が結局実用化の際には大きなボトルネックになることを忘れずに。
ケチつけたいわけでなく、十分検討されていない始まったばかりの夢みたいな話ばかりを追いかけず、地道な技術開発にも目を向けてほしい。
従来の技術の多くは、この手の、アイデア・思いつき・実験レベルのバラ色楽天的なビジョンの段階を経過して、実用の壁にぶち当たりながら前に進もうとしていることを忘れないでほしい。
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#8
夢のような話ですが、私は非常に現実身のある「芋エネルギー」開発だと
感じます。
電力会社に在職しており、あの震災で現在どのような状態でお客様に
電力をお届けしているか痛感しております。
また、兼業農家としてその芋にも理解できます。
現在電力は「足りている」と思っている方が入りと思いますが残念ながら
現役を退役した、撤去するはずの「石油火力発電所」を再稼働させました。
原価を上回る「効率」の悪い、「赤字」発電所です。
５月から９月までは水力発電所は「止めない」という無茶苦茶な状態で
乗り切った状態です。
ジャガイモについて
連作が可能な芋を開発すれば「年６回は可能です」、連作障害が解決できなければ、連作のできる「サツマイモ」でしょう！
あとは、苗の確保でしょう！
「夢」に向かって 頑張ってください。 -
#9
以前テレビで拝見してずっと気になっていました。資源の無い日本にとってきわめて有望な燃料になると確信しました。ただ企業は利益優先で大掛かりなシステムでものを考えがちですが、寒冷地での暖房用燃料などの家庭規模でのスタートから徐々に発展させればと思います。たとえばペレットストーブなどの燃料を各家庭で栽培した芋から作り毎年の冬の燃料確保など。また、芋だけを燃料にするのではなく芋チップに廃油を染み込ませて燃料にすることもいかがかと思います。北海道の農家が自分で収穫した小芋を冬の暖房燃料に利用できればいろいろと構想が広がっていくような気がします。自分でも研究してみたいと強く思いました。
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#10
夢の扉を見ました、私は食べられる物を燃料にするのは否定派です。
世界では飢餓が続いているし、大規模な食料不足が懸念されている時勢なのですから全て食料に
廻すべきだと思っています。
芋の蔓を燃料にするとか鶴から代替燃料を作った方が食料増産も出来て得策だと思いました。
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#11
みんなが、雑草に、こまっています。
地域ごとに、草刈りを、しています。
雑草でできないですか?
雑草を、原材料として買ってあげれば、子供のアルバイトになるし、地域は、綺麗になるしダメなんでしょうか? -
#12
いまさっきＴＶで拝見しました。
とても画期的な技術と目の付けどころと驚きを隠せませんでした！
いま日本が大きな問題と掲げる脱原発や自給率低下、ＣＯ２問題など様々な問題の解決の糸口になるかもしれません。
いろんな問題やバッシングなど壁にぶつかる事もあるでしょうが、日本の未来・世界の未来の明るい兆しとなる事を祈っています！
戦中戦後の食料として、次世代エネルギーとして「芋は日本を二度救う」
頭の中で浮かんだフレ―ズですw
実現化に向けて頑張ってください！応援しています！
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#13
夢の扉を拝見してこちらのHPを見つけました。
同番組でやっていた。間伐材を使用したペレットとこちらの芋チップとどちらが発電に使用するのがいいか気になります。 -
#14
原発事故の起きた福島に住んでいます。この芋発電では芋を食用、飼料にせず、燃やして燃料にするのですね。
では、燃やした後の灰や燃えカスはどうなるのでしょうか？
燃えカスを再び畑（多層棚のプランター）に戻して堆肥と混ぜるなどの再利用が可能ならば、放射能汚染された場所で収穫した芋で発電しても、余所に放射性物質を拡散させずにすむのではないかと思うのです。（灰から上手く放射性物質を分離できたなら除染にも繋がります。まあ、獲らぬ狸の・・・なんですけどね）
正直、汚染により福島の土地の多くが満足には使えず、線量が基準値を下回る軽度の地域でも風評被害や除染対策などで採算が取れず、福島の農業は深刻な打撃を受けてます。
震災から１年半も経ちましたが、今だ避難生活を余儀なくされる方も多く、「この土地を離れたくない」「けれど仕事が無い」という方も少なくありません。
記事を見て、芋発電は様々な可能性を秘めたものだと感じました。芋によって起きる産業がそういった方々の窮状の打開策になったらいいなと、願います。