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みひなおいもり
5 years ago
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1 海洋環境創生型スマートコミュニティ目次 1. 取りつくすから創生へ 2. 海の藻類バイオマス研究の取りくみ 3. 海洋環境創生の姿 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて平成 26 年 3 月 20 日一般社団法人海洋環境創生機構海洋環境創生機構 1

2 1. 取りつくすから創生へエネルギーの変遷と今後のエネルギー ( 単位 : 万 KCAL 10¹º/ 年 ) 陸上で生産されるエネルギーではこれからの時代のエネルギー消費を充分に賄うことができないこれを海から生産される自然エネルギーにより賄う必要がある全世界のエネルギー消費量海洋エネルギー地熱ハイオマス太陽光核廃棄物問題原子力石油 15 CO2 排出問題石炭 10 水力風力森林破壊問題 5 木木材数十万年前 BC5000 BC1000 年年 (1 億人 ) 1000 年 1500 年 1600 年 (3 億人 ) (5 億人 ) 1700 年 1800 年 1900 年 (20 億人 ) 2000 年 2050 年 2100 年 (60 億人 ) (91 億人 ) 海洋環境創生機構 2

3 発電コスト ( 円 /kwh) 1. 取りつくすから創生へエネルギーの発電コストと将来の方向性普及によりコストダウン革新的技術開発により実用化可能資源枯渇環境対策等で今後は値上がりの方向 9~13 円 8~12 円 9~13 円 6~9 円廃棄物処理安全対策等で今後は値上がりの方向 7~11 円 25~30 円 10~20 円 10~20 円 0 水力石油火力 LNG 石炭火力原子力太陽光風力地熱海洋深層水温度差発電波力発電洋上風力発電海流潮流発電化石燃料原子力陸上の自然エネルギー海の自然エネルギー海洋環境創生機構 3

1. 取りつくすから創生へ利活用可能な日本の海域日本の国土面積領海面積 38 万 k m2 43 万 k m2 ( 世界第 66 位 ) ( 内水を含む ) 領海 + 接続水域 74 万 km2排他的経済水域 ( 接続水域を含む ) 405 万 km2日本の海域面積は世界第 6 位海流の流れ黒潮 : 最大 4 ノットの暖流で流量が多い親潮 : 最大 1 ノットの還流であるが栄養分を多く含む

4 1. 取りつくすから創生へ利活用可能な日本の海域日本の国土面積領海面積 38 万 k m2 43 万 k m2 ( 世界第 66 位 ) ( 内水を含む ) 領海 + 接続水域 74 万 km2排他的経済水域 ( 接続水域を含む ) 405 万 km2日本の海域面積は世界第 6 位海流の流れ黒潮 : 最大 4 ノットの暖流で流量が多い親潮 : 最大 1 ノットの還流であるが栄養分を多く含む海洋の平時の平均風速 5.7m/ 秒地球全体の CO2 排出量 260 億トン / 年 ( 化石燃料からの CO2 排出量は約 23 億 ton) 地球全体の CO2 吸収量 ( 年 ) 森林等の陸地の吸収量海水藻類等の海洋の吸収量約 9 億 ton 約 23 億 ton ( 出典 : 日本沿岸安全航行用資料 &IPCC 第 4 次評価報告書他 ) 出典海洋環境創生機構 4

5 1. 取りつくすから創生へエネルギーからの CO2 の排出と吸収大気中の CO2 を増加させるエネルギー石炭石油天然ガスシェールカスメタンハイドレード大気中への CO2 の排出吸収のないエネルギー ( 装置製作時には CO2 を発生 ) 太陽光発電太陽熱風力発電地熱発電原子力潮流海流発電深層水温度差発電波力発電大気中の CO2 を吸収するエネルギー ( 装置製作時には CO2 を発生 ) 木質バイオマス微細藻類海の大型藻類陸上の森林面積は陸地の 1/3 (40 億 ha) であるが海洋は陸地の約 2.4 倍の面積と平均深さが 3700m の海洋は大量に藻類を生産し CO2 を吸収することができる海洋環境創生機構 5

6 1. 取りつくすから創生へ藻類の CO2 固定と資源創生輸送機関から発生する CO2 火力発電所から発生する CO2 産業家庭から発生する CO2 藻類による CO2 海洋固定藻類大量生育によるエネルギー生産と高付加価値資源食糧生産高付加価値資源の生産燃料化学材料として活用食料等として活用レアメタルレアアース医薬品健康食品化学原料燃料漁業食用藻類肥料飼料社会地域に還元雇用創出と地域産業活性海洋環境創生機構 6

深層水温度差発電バイオマスエネルギーエタノールバイオジーゼル直接燃料医薬品健康食品バイオケミカル

7 1. 取りつくすから創生へ海の資源循環の概念図人の暮らし物の生産等による CO2 や廃棄物太陽の恵み海の恵み海洋創生エネルギー海の藻類の恵み洋上風力発電潮流波力発電波力発電潮流海流発電深層水温度差発電バイオマスエネルギーエタノールバイオジーゼル直接燃料医薬品健康食品バイオケミカル高分子有機材料レアアースレアメタル食糧肥料飼料人の暮らし物の生産に必要な物をすべて創生する海洋環境創生機構 7

8 1. 取りつくすから創生へ海洋環境創生とは地球全体の72% を占める海はエネルギー資源食料の宝庫海と太陽の力で海の藻類を大量に生産可能にし大気中のCO2を海藻に固定し地球温暖化防止に寄与する海の藻類からは人類の生存に不可欠なあらゆる物 ( 資源 ) を創生することができる藻類から創生されるあらゆるものを地球上のすべての人々に供することが未来に向けての持続可能社会の基本であり自然との調和と真の物質循環を実現することである私たちは真の物質循環を海洋環境創生と位置付ける海洋環境創生機構 8

基本的条件および要求性能に関する調査研究 ⅱ) 多目的洋上浮体構造システムの研究開発 ⅲ) 実証実験及びその評価と事業化に向けてのロードマップの作成 3 エネルギー資源の創生による地域振興新産業創出

9 2. 海の藻類バイオマス研究の取りくみ海洋環境創生機構の活動 1 海の藻類の高度化と藻類の高効率生産の研究開発 ⅰ) 海の藻類の多機能化と高効率培養の研究開発 ⅱ) エネルギー高付加価値資源生産システムの研究開発 ⅲ)CO2 海洋固定と資源循環の有効性の検証 ⅳ) 実証実験及びその評価と全体システム構築に関する研究開発 2 大規模海洋プラットフォームの実用化研究 ⅰ) 基本的条件および要求性能に関する調査研究 ⅱ) 多目的洋上浮体構造システムの研究開発 ⅲ) 実証実験及びその評価と事業化に向けてのロードマップの作成 3 エネルギー資源の創生による地域振興新産業創出 ⅰ) ベストミックスな海洋創生エネルギーに関する研究開発 ⅱ) 海の藻類のエネルギー高付加価値資源生産システムの事業化研究 ⅲ) 地域に産業と雇用を創生する海洋環境創生型スマートコミュニティ社会の実現海洋環境創生機構 9

10 2. 海の藻類バイオマス研究の取りくみ藻類の生産利活用プロセス Input Resource 太陽エネルキー藻類の生産大型藻類微細藻類緑藻ホトリオコッカス Output Products 薬品健康食品等の素材アルギン酸薬品増粘安定剤健康食品フコイダン薬品 ( 制癌作用 ) 健康食品シャンプー他 CO 2 栄養分紅藻褐藻トナリエラクロレラ処理加工農業水産業利用燃料エネルギー直接燃焼肥料カラギナン菓子食品他魚の餌家畜用飼料ハイオエタノールハイオカスハイオティーセル水素産業廃棄物 ( 副産物 ) 工業材料工業材料微量元素 (P ) 染料化学製品材料ハイオフラスチック海洋環境創生機構 10

11 2. 海の藻類バイオマス研究の取りくみ生産量製品コストの設定アカモク 1t( 乾燥重量 ) からの各製品の生産可能量及び価格を設定製品転換効率 (%)(3) 製品価格 (4)( 乾燥重量 kg 当たり ) 備考食用 70% (1) ( 茎等は利用不可 ) 円 /kg (2) 京都府での現状は 10t/ 年のアカモク消費量アカモク (1ton) 高機能製品アルギン酸製品 30% 2300 円 /kg エタノール化との生産量調整の対象フコイダン 7% 2,3~15 万 /kg 新規需要開拓が望まれるエタノール ( 燃料 ) 8% (5) ( 村田教授現状将来的には 3 倍目標 ) 100( 燃料 )-1000( 工業用 ) 円 /kg 燃料利用の場合は単独事業で困難工業用については今後調査必要残渣 ( 肥料 ) 利用の仕方で異なる 50 円 /kg 養殖用飼料について水産業者と共同開発要 (1) 現状の食用利用率 ( 海洋センター講演 ) (2) 湿潤重量に対しては 1300 円 /KG( 京都府講演会引用 ) (3) 転換効率は単位量を製品に転換した場合の転換率で示し構成成分量より設定 (4) 各製品価格は製品原価相場加工の仕方純度により変動する (5) エタノール転換効率は京大村田教授資料より設定 ( アルギン酸 1kg から 250g のエタノールとして転換効率は約 25%/2-3 日 0.3) 海洋環境創生機構 11

12 3. 海洋環境創生の姿海洋環境創生の循環モデル図医薬品健康食品抽出生産希少金属抽出生産海洋藻類の培養育成水質浄化漁場開拓観光資源開発海産物生産バイオマスエネルギー生産肥料飼料生産有機材料抽出生産海洋環境創生機構 12

13 3. 海洋環境創生の姿海洋養殖施設のイメージ加工藻類培養藻類培養波力潮流海流海中発電資源採取栄養酸素温度差藻縄養殖海底温度差発電海洋深層水 ( 低温 ) メタンハイドレートレアアース人口漁場熱水鉱床 ( 高温 ) 温度差大規模海洋いかだイメージ図海洋環境創生機構 13

付加価値資源 :200-1600M /year CO2 溶解装置非着床型藻類養殖 CO2 CO2 CO2 + メタン発酵プラント

14 3. 海洋環境創生の姿陸上藻類培養施設のイメージ概略試算値培養槽容量 :25000m3~50000m3 海藻生産量 :250t/day CO2 吸収量 :75t/day ハイオ燃料生産 :10t/day 肥料飼料 : t/day 付加価値資源 : M /year CO2 溶解装置非着床型藻類養殖 CO2 CO2 CO2 + メタン発酵プラント脱水装置調整水生成 CO2 溶解装置養分海水高濃度 CO2 ガスバイオ燃料生成循環水槽高速培養槽海洋環境創生機構 14

15 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けてスマートコミュニティ社会の拡張陸上でのスマートコミュニティエネルギーバランス再生可能エネルギー地産地消 + 海の力海洋環境創生型スマートコミュニティ真の持続可能社会の実現藻類からエネルギー食料付加価値資源生産 CO2 の海洋固定海洋エネルギーの利活用海洋環境創生機構 15

16 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて産業化確定のための条件漁業関係者主導による事業化検討民間企業による事業化検討ホンダワラ生産価格 A 医薬品健康食品製造価格 B エタノール生産価格 C 肥料飼料生産食品として販売原価円 /g AA 原価 50 円 /L BB 価格円 /kg CC ホンダワラ生産事業 CO2 吸収海水浄化費用を収入として加算医薬品健康食品事業バイオエタノール事業肥料飼料生産事業 1. 海洋バイオマスにより生産されるエタノールの原価を設定する 2. 海洋バイオマス事業の精査により各事業間の受渡価格 B,C を設定する 3. ホンダワラ生産事業の精査により価格 A を設定する 4. 医薬品健康食品事業および肥料飼料生産事業の成立性を精査する海洋環境創生機構 16

4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて実現に向けたロードマップ CO2

17 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて実現に向けたロードマップ CO2 固定量の増大 CO2 吸収量拡大培養技術開発種の改良高密度培養槽廃棄物利用 2013~ 生物培養技術進化沿岸陸上実証洋上利用検討大規模化技術海洋積極利用 2015~ 海洋利用技術進化海洋の高度利活用へ貢献生産経済性の向上海洋フラットフォーム経済性の向上バイオ由来新製品燃料化コスト低減種の探索改良高付加価値抽出物抽出技術新規開発低コスト海洋プラットフォーム検討バイオ燃料技術進化沿岸陸上実証洋上利用検討多目的海洋プラットフォーム実証エネルギー CO2 固定食料医薬品食薬環境浄化漁場開拓利用アプリケーションの検討海洋エネルギー利用進化魚類養殖複合型海水浄化技術等浮体技術の進化海洋環境創生機構 17

18 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて海洋創生型地域モデル企画海の藻類バイオマスの取り組みにより 1. 地域の新たなエネルギー供給資源となる 2. 藻類からの有用物質の生産は新産業創出につながる 3. 藻類による CO2 の海洋固定の有効性が確認できた地域経済との連動をめざした藻類バイオマスの全体システムが海洋創生型スマートコミュニティの実現可能性を明らかにした今後の活動海洋型地域モデル社会の成立要件と具体的な地域によるフィービリティスタディの実施地域の創生と持続可能社会の実現実現に向けての課題は 1. 藻類の高速培養技術の確立 2. 地域産業や農漁業との連携のあり方の確立 3. 海洋プラットホーム施設費の低減 4. 更なる CO2 固定化技術の確立海洋環境創生機構 18

19 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて海洋環境創生の機能図洋上発電の蓄電みなし CO2 削減バイオエタノール製造医薬品健康食品製造食糧生産海洋深層水利用温度差発電肥料飼料製造化学材料生産海洋海藻の乾燥加工洋上風力発電海洋深層水処理環境創生プラットフォーム深層水利用養殖漁業深層水利用高級海藻生産エネルギー生産備蓄基地海底資源生産基地漁業基地海洋藻類加工生産基地海洋気象観測基地避難基地深層水利用の大型藻類生産 CO2 吸収海流発電波力発電海洋深層水汲み上げ冷海水ミネラルメタンガス海底汚泥新たな海洋漁場の形成海底熱鉱床水温 10 前後の海洋深層水レアーメタルメタンハイドレード海洋大型藻類の循環海洋深層水の循環海洋エネルキーの流れ海洋環境創生機構 19

20 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて海洋創生型スマートコミュニティ社会のイメージ海洋環境創生機構 20

21 4. 海洋環境創生型スマートコミュニティの実現に向けて海洋創生型スマートコミュニティ社会海洋環境創生機構 21

22 2. 海の藻類バイオマス研究の取りくみ ( 補足資料 ) 調査分析結果想定される用途および市場平成 25 年度経済産業省調査報告書有用成分大型藻類の有用成分の含有量用途販売価格の調査結果及び分析結果単位緑藻紅藻褐藻ミナミアオノリオゴノリワカメ炭水化物 % 41.7~56.0 約 39% 約 41% エタノール糖発酵可能な糖類 % 上記の約 60% 上記の 96% 約 25% エタノール糖主な用途販売価格需要量発酵アルコールの場合特級品 ~ 一般品 95 万円 /KL~12 万円 /kl 工業エタノール 40 万 KL/ 年 (2010 年 ) バイオエタノール 21 万 kl/ 年 ( 石油換算 ) (2011 年 ) 葉酸 μg/kg 医薬品食品 2.5~3.0 万円 /kg 年間 1,100ton(2010 年 ) フコイダン % 約 15% 医薬品健康食品化粧品化粧品用 3 万円 /kg 医薬品 ( ワカメ起源 ) 30 万円 /kg 年間 54 億円 (2012 年 ) ビタミン A μg/kg 医薬品食品化粧品 β カロチン mg/kg 医薬品食品化粧品 EPA mg/kg 医薬品健康食品合成物 30% 溶液 3.0~3.5 万円 /kg 合成物 10% 粉末 2.5~3.0 万円 /kg 18% 品 2,000~3,000 円 /kg 28% 品 5,000~7,000 円 /kg 免疫賦活作用成分として年間 19.5 億円 (2011 年 ) 健康食品として 75ton/ 年医薬品として 900ton/ 年タウリン g/kg 4.8 医薬品ドリンク剤 1,500 円 /kg(2010 年 ) 3,000~3,500ton/ 年 (2010 年 ) カルシウム mg/kg 工業用カリウム g/kg 工業用ストロンチウム mg/kg レアメタル海洋環境創生機構 22

第 3 章隠岐の島町のエネルギー需要構造 1 エネルギーの消費量の状況ここでは隠岐の島町におけるエネルギー消費量を調査しますなお算出方法は資料編第 5 章に詳しく述べます (1) 調査対象町内のエネルギー消費量は電気ガス燃料油 ( ガソリン軽油灯油重油 ) 新エネルギー (

第 3 章隠岐の島町のエネルギー需要構造 1 エネルギーの消費量の状況ここでは隠岐の島町におけるエネルギー消費量を調査しますなお算出方法は資料編第 5 章に詳しく述べます (1) 調査対象町内のエネルギー消費量は電気ガス燃料油 ( ガソリン軽油灯油重油 ) 新エネルギー ( 第 3 章のエネルギー需要構造 1 エネルギーの消費量の状況ここではにおけるエネルギー消費量を調査しますなお算出方法は資料編第 5 章に詳しく述べます (1) 調査対象町内のエネルギー消費量は電気ガス燃料油 ( ガソリン軽油灯油重油 ) 新エネルギー ( 太陽光太陽熱 ) について資源エネルギー庁から出される公式統計総合エネルギー統計での最終エネルギー消費量 28