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バイオマス燃料実用化促進シンポジウム （環境省地球温暖化対策技術開発事業） 沖縄産糖蜜からの燃料用エタノール生産 プロセス開発及びE３等実証試験概要 株式会社りゅうせき バイオエタノールプロジェクト推進室 室長 奥島 憲二 ２００６年（平成１８年）２月１６日 沖縄県におけるE3モデル実証事業 海外エタノール利用動向 ・EU(麦類) バイオ燃料導入促進指令 ・スウェーデン E100バス試験、E5、E10試験運用 ・ドイツ バイオ系燃料の非課税化 E10の試験運用検討中 •ポーランド E3.5、ETBE11.5等 •フランス ETBEとして利用 •スペイン ETBEとして利用 •カナダ 一部でE5∼E10 •日本 E3まで可能 •米国（とうもろこし） E5.7、E7.7、E10利 用拡大 •中国（とうもろこし） 3省都市部でのE10 2005年末までに9省でE10導入 •インド（サトウキビ） 9州でE5実施 全土でE10展開目標 •タイ（タピオカ等） E10試験導入 •ブラジル(サトウキビ) 全土でE25、E100 •豪州（サトウキビ） 一部でE10導入 備考） E3=エタノール3％混合ガソリン E10=エタノール10％混合ガソリン 無断複製・転用厳禁 ２００５年３月 三井物産（株） エタノール需要予測 世界のエタノール生産量： 約37百万KL（2003年） （燃料用66％、工業用21％、飲料用13％） ブラジルのエタノール生産量： 約14百万KL（2003年） 燃料用エタノール利用国の増加、使用量増加に伴いエタノール生産国増加する見込 み 単位： ｘ 1,000KL 単位： ｘ 1,000KL 出典：燃料政策小委員会 無断複製・転用厳禁 ２００５年３月 三井物産（株） 早く安定化すれば低ＣＯ２濃度で安定化 燃料エタノール関連の動き 2003 2004 2005 2006 2007 2008 ロシア批准 京都議定書発効 環境省 2009 2010 2011 京都議定書第一約束期間 見直し・評価 地球温暖化対策推進大綱 京都議定書目標達成計画 Ｅ３全国展開？ エタノール製造とＥ３実証 （北海道、大阪、沖縄） 経済産業省 燃料政策小委員会 評価･検証 Ｅ３又はＥＴＢＥ展開？ ＰＥＣ実証研究事業 品確法改正(‘03.8)→Ｅ３添加可能 関税見直し アルコール事業法 アルコール取り扱い完全自由化 無断複製・転用厳禁 ２００５年３月 三井物産（株） 2012 京都議定書の義務を履行するためには、 これから１４％の排出削減が必要 ２００２年度総排出量 1,331百万ﾄﾝ（+8%） 基準年総排出量 1,237百万ﾄﾝ 8 % 6 % 京都議定書約束 1,163百万ﾄﾝ(-6%) 2010年度目標排出量 沖縄県における地球温暖化対策の現状 沖縄県は自然環境・景観を資源とする観光立県 環境保全・改善が大きな課題 1990年度から10年間で、 CO２等の温室効果ガス排出量が 31.4％増加 （全国平均8％に比べ突出） CO2増加要因 公共交通が未発達⇒自動車の増加 県地球温暖化対策地域推進計画において、 2010年度までに CO2排出量を現状の8％削減を目標 沖縄県におけるE3モデル実証事業 事業形態及び事業予算 ◆ 事業名 「沖縄産糖蜜からの燃料用エタノール生産プロセス開発 及びE3等実証試験」 ◆ 事業形態 国の１００％委託事業（環境省 ◆ 提案型公募事業） 事業規模 平成16年度 ：約１．３億円 平成17年度予算：約４．３億円 想定総事業費（計画） 平成16年度∼平成1９年度：約１２億円 沖縄県におけるE3モデル実証事業 事業の意義 １．国内産バイオマス原料によるバイオエタノール生産から確立した供給 体制によりE3製造・供給・実車走行まで、一貫して技術開発実証を 行うわが国初めての事例。 ２．地球温暖化対策に役立てるのみではなく、自然環境と景観が資源で ある観光立県沖縄のイメージアップを図る。 ３．県産糖蜜の有効利用をはかり、廃棄処理費用の軽減を図るとともに、 有価資源の有効活用を図る。 ４．沖縄県の基幹産業であるサトウキビ農業と製糖産業の活性化に資する。 ５．国内の優れた技術を集積した技術開発成果を、沖縄県の特色を活か した産地生産と普及を目指すプロジェクトである。 沖縄県におけるE3モデル実証事業 17年度 「沖縄産糖蜜からの燃料用エタノール生産プロセス開発及びE3等実証試験」委託事業 業推進体制表 環境省事業 バイオマスエ タノール利用及び 普及検討委員会（ 沖縄県主催） 許可申請手続・支援要請 報 委託契約 環境省 環境省の意向伝達・支 支援の調整 プロジ ェクト進捗報告・ 相談 事業運営環境の調整 地球温暖化対策課 バイオエタノールプロジェクト推進室 プロジェクト推進室長（ 奥島憲二） （ PJ統括マネージャー） 推進事項相談 事業運営アドバイス 技術構築アドバイス ①PJ実務推進マ ネージャー 推 （芳山憲雄 進 元沖縄石油精製副所長 ） 総務省消防庁 資源エ ネルギ ー庁 ・PE Cから のSOG提供依頼中 経済産業省 E3 支援要請 実 車 実 証 支援要請 の 啓 蒙 活 支援要請 動 と 支 援 支援要請 要 請 活 動 PJ総括マネージ ャー（ 中根堯） PJ 総括マネー 総 ジ ャ ー 補（山口克誠） 企画開発部 農林水産部 商工労働部 宮古支庁 （ ・ 株） 物産ナノテ ク研究所 農林水産省 最適生産シス テ ム の構築・ 効率化に係る 基盤調査研究 省エネルギ ー 型濃縮脱水プ ロ セス の開発 ・エ タノー ル製造・有価物総合利用支援 協力依頼中 システ ム 高効率化の要素技術等に関す る研究 E3 設備及び実車供給 給車両のモ ニタリ ング体制構築 環境省プロジェクト 環境省プロジェ 宮古地区協力会 クト 宮古地区協力 ・宮古市町村会 ・宮古商工会 ・宮古観光協会 ・石油販売業会 ・農業法人 ・消費者団体 ・漁業共同組合 沖縄県工業技術センター ・ （ り ゅうせき宮古支店構内に設備建設） １７年 ５月２６日 E３ ３燃料製造設備完成 １７年 1 0 月 ７日 E３ ３実車走行試験開始式予定 １８年 ４月 宮古産エ 宮 タノールE3 実車走行予定 平成16年8月平良市に於いて県主催 の第1回温暖化対策説明会を 実施済み バイオエタノール生産設備技術開発実施 ・ 関西化学機械製作（ 株） 財 務 省 （ 沖縄製糖（ 株） 宮古工場 場敷地内にプラント建設） １７年１０月７日 エ タノー ール生産設備建設起工式 １８年 ３月末 製造プラ ラント完成 １８年 ４月 宮古産エ エ タノール生産開始． 最適 発酵プ ロ セス の開発 ・ ・E ３燃料への重価税の問題 ・国税事務所の製造所未納税移出許可済 審 議 要 請 ヤンマー（ 株） 醗酵廃液の排水処理プ ロ セス 開発・ 所内発電設備の検討 再 委 託 契 約 ・ 熊本大学 沖縄産 糖蜜の高度利用等に関す る 研究開発 実車走行試験実施 E3燃料実 ・ （ 独） 産業技術総合研究所 黒色色素の膜分離に関す る研究開発 ・ （株）トロピカルテ ク ノセンター シス テ ム 発展の総合研究 （株）沖縄環境保全研究所 E３ 実車実証事業に関わる 地元支援体制の整備 審議内容 ・ 工業用ア ルコール使用許可取得済 （ 平成１７年５月１２日） ・ 実証事業のエ タノール製造事業許可 申請の検討依頼中 （ 株） ） 物産ナノテク研究所 沖縄 縄PJ総括責任者（ 鈴木良三） 再委託先へ実務内容 の指示・ 依頼・ 連絡を する ・E ３実車実証の支援協力依頼中 経済産業部 環境資源課 文化環境部 環境政策課 MBK Kグループ 室 プラント建設等の工程管理・運転企画策定 嘱 ・運転管理・再委託先実務調整等の業務 託 専 ②実務担当マネージャー 従 （菅田孟 産業技術総合研究所元主任研究員） 者 実施計画・成果報告等作成・推進委員会等事務 局長・概算請求申請・技術資料調査等の業務 ・E３燃料製造・貯蔵・給油設備の許可済 ・宮古広域圏消防本部消防申請許可済 内閣府沖縄総合事務局 沖縄県 プロジェクト統括責任者（神田正年常務） 地球環境局 全国地域E３PJ計画一覧 ○NEDO-PJ （経産） ①十勝PJ（ 農水、環境、経産） ②新庄PJ（ 農水） ③大阪PJ（ 環境省） ④岡山PJ（ 農水、経産、環境） ⑤宮古島PJ（ 環境省） ⑥伊江島PJ（ 農水、環境、経産） ⑦PEC-PJ (エネ庁） 告 （株）りゅうせき 審議結果・要求等 研究開発推進会議 （学識経験者、関係者） ① エタノール製造部会 ② E３部会 E３ 部 会 の 協 力 で 体 制 構 築 提 供 車 両 の 協 力 バイオエタノール生産設備プロセス概要 沖縄県におけるE3モデル実証事業 事業の概要 z燃 料 種 類：無水バイオエタノール z原 料：宮古島産糖蜜 z用 途：エタノール３％混合ガソリン燃料（E３燃料） （ガソリン自動車燃料） z事 業 者：㈱りゅうせき （沖縄製糖㈱、沖縄県、宮古島市が支 援） z事業対象地域：宮古島本島 1. 沖縄製糖㈱で発生する糖蜜を、同工場構内に建設するエタノール生産プラントで 無水バイオエタノールを製造し貯留。 2. 製造された無水バイオエタノールを㈱りゅうせき宮古油槽所内に受入れ・E３燃料 製造・貯蔵し、島内の実車走行車両に供給。 3. 技術開発課題 ① 沖縄産糖蜜に合った高生産性醗酵プロセスの開発（対塩性酵母、連続醗酵） ② 開発酵母による最適醗酵設備の開発 ③ 省エネ型濃縮・脱水プロセスの開発（ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄ化ﾞﾌﾟﾛｾｽ、蒸留・膜脱水） ④ 高効率廃水処理プロセスの開発（メタン醗酵、活性汚泥、黒色色素処理） 主要事業内容 ◆ バイオエタノール生産プロセス技術開発事業 １．平成16年度： 製造技術開発及びプラント基本計画・設計 ２．平成17年度： 技術開発に基く設計と設備製作及びプラント建設、試運転 宮古産バイオエタノールを産出 ３．平成18年度： 技術開発要素追加工事及び試運転、実証運転 実車走行試験用のE３燃料製造に供給 ４．平成19年度： 生産プロセスの総合評価、糖蜜有価物の総合利用評価 バガスからのバイオエタノール生産プロセス開発の検討 沖縄県におけるE3モデル実証事業 設備概要 ◆ バイオエタノール製造技術開発 エタノール製造能力：１ｔ/日（最大能力） エタノール製造量：９０ｔ/年（工場操業時製造量） （原料糖蜜生成量：約3,000ｔ/年） 1. 糖蜜貯蔵タンク 2. 酒母槽、培養槽、醗酵槽 3. もろみ塔 4. 濃縮塔 5. 脱水装置（ゼオライト膜） 6. 無水エタノール製品タンク 7. 廃水処理装置 8. ボイラー設備 9. 冷却設備 10. 自家発電設備（１８年度以降に設置予定） 沖縄県におけるE3モデル実証事業 バイオアルコール技術開発事業イメージ ※沖縄製糖㈱宮古工場構内に建設 製糖施設 原料糖 サトウキビ 製糖工程 糖 蜜 バガス エタノール製造施設 前処理工程 発酵工程 酵母発酵及び蒸留 濃縮・脱水工程 ｾﾞｵﾗｲﾄ膜による脱水 E3用EtOH ９９．６％ 無水エタノール 開発目標 ①糖分を絞った後の糖蜜、塩分を含む糖蜜からエタノール を高収率でつくるバイオ技術 ②黒色色素を除去する排水処理技術 ③低コスト・省エネなプロセス バイオエタノール生産設備概要 もろみ塔 濃縮塔 （エタノール濃度40％ ） （エタノール濃度88％ ） Ｐ エタノール／水分離膜 糖蜜タンク （ゼオライト膜） （20KL） A1 WW Ｐ A2 もろみ塔WW WW Ｐ 酒母槽 培養槽 発酵槽 （100L） （1KL） 濃縮塔WW STM Ｐ Ｐ STM 冷却機 Ｐ Ｐ （5KL） 廃水処理装置 （エタノール濃度10％） 製品タンク（1.5KL） （エタノール濃度 99.6％以上） 培養・発酵 蒸 留 脱 水 製 品 バイオエタノール生産設備建屋全景 蒸留設備 培養・醗酵設備 脱水設備 沖縄県におけるE3モデル実証事業 本事業における研究開発課題及び効果 エタノール生産技術 （生産能力 1ｔ/日×年間90日(製糖工場操業期)） （委託先：㈱りゅうせき） 沖縄産 糖蜜 高生産性 発酵プロセス 耐塩性酵母 連続発酵技術 省エネ型濃縮 脱水ﾌﾟﾛｾｽ ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ化ﾌﾟﾛｾｽ (蒸留＋膜脱水) ・低糖濃度 ・高塩濃度 が 研究開発課題 【㈱りゅうせき・熊本大学 【㈱物産ナノテク研究所】 関西化学機械製作所㈱】 高効率廃水 処理ﾌﾟﾛｾｽ メタン発酵 活性汚泥 黒色色素処理 【㈱りゅうせき他】 燃料用 無水エタノール （実証試験のニーズに 合わせて生産） 【ヤンマー㈱】 エネルギー回収 ・宮古島にて実施 ・プロジェクトの目的および効果 Ｅ３ガソリン製造・ 実車走行実証試験 副生メタン 有価物回収技術 【産業技術総合研究所・沖 ﾎﾟﾘﾌｪﾉｰﾙ､脂質等 縄県工業技術センター他】 デュアル燃料 ディーゼル式 自家発電 実証試験 【ヤンマー㈱】 １．沖縄産糖蜜からの燃料用エタノールの高効率・省エネ型生産技術の開発 ２．糖蜜発酵普及の阻害要因である発酵廃水の処理技術の確立 ３．発酵廃水からの有価物回収・エネルギー回収を含めたバイオマス有効利用技術の確立 ４．Ｅ３ガソリン導入のための地域実証試験等 ★ Ｅ３ガソリンの全面導入による年間 CO2 排出削減効果 沖縄県で： 2.5万t-CO2 全国では： 250万t-CO2（2010年までに運輸部門で見込んでいる排出削減量（１１百万トン）の23%） その他の検討項目 １．燃料用バイオエタノールの利用分野開拓 （ボイラー、自家発電用、舶用ディーゼルエンジンへの添加試験等） ２．メタン発酵によるエネルギー回収 （蒸留用熱源、デュアル燃料ディーゼルエンジンへの適用の検討等） ３．糖蜜中の有価成分の回収・利用技術探索 （生理活性物質の回収、飼料・肥料への応用等の検討） ４．バガスの有効利用技術探索 （酵素法等による糖化の技術的可能性の検討） E3実車走行試験概要 沖縄県におけるE3モデル実証事業 E３実証事業の概要 z燃 料 種 類： E3（ガソリンにバイオエタノール３％混合燃 料） z原 料： 無水バイオエタノール、サブオクタンガソリン z実 証 内 容： JIS規格、品確法適合の新燃料を乗用車に 供給し車両、製造、貯蔵、供給設備の適用性 を実証し普及拡大につなげる。 z 事 業 者： ㈱りゅうせき（沖縄県、宮古島市支援） z事業対象地域： 宮古島全域 １．㈱りゅうせき宮古油槽所構内にサブオクタンガソリン貯蔵10KLタンクを予備タンク含め て２基、無水エタノール貯蔵1KLタンクを１基設置し、無水エタノール３％混合装置を 設置する。 ２．サブオクタンガソリンはISOコンテナタンクにて移送し充填する。無水エタノールは ２００Lドラム缶にて移送し各貯蔵タンクに充填する。 ３．自動制御にて無水エタノール３％混合したE3燃料を定量遮断弁制御にて２００Lドラム 缶に自動充填する。 ４．ドラム缶充填E3燃料は構内の屋内貯蔵所に貯蔵保管する。 ５．㈱りゅうせき宮古油槽所構内に給油設備を設置し、キュービック型（６００L)の 計量機 にて実車走行車両に給油する。 ６．実証事業当初は公用車を特定して給油し、暫時協力する特定車両へ拡大する。 ７．供給車両の拡大のに伴い市内給油所に同仕様のE3燃料計量機の設置も想定する。 ８．燃料性状分析等による品質管理を行うとともに、適用車両の調査等を行い、宮古島 沖縄県におけるE3モデル実証事業 モデルをつくり沖縄全体への普及拡大のための基礎を作る。 事業内容 ◆ E3燃料実車走行試験事業 １．平成16年度：E３燃料の貯蔵・混合・供給・給油設備を設置した。 ２．平成17年度：E３燃料実車実証を公用車５０台程度規模から実施開始。 暫時実証体制を整備し特定車両の拡大を図る。 ①第１段階 ５０台に供給実証（ﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞにより車両の調査実施） ②第２段階 ２００台に供給実証（平成17年12月現在100台走行 中） ３．平成18年度：宮古島産エタノールを利用してE３燃料の実車実証 を実証車両の拡大を図りつつ普及に向け検証を進める。 ③第３段階 ５００台に供給実証 （市内の給油所に同様仕様の給油機設置対応も想定） ４．平成19年度：継続してE３燃料の実車実証の拡大を図り宮古島モデル を確立し普及拡大の基礎をつくる。 ④第４段階 ５００∼１０００台の供給実証を目指す。 ⑤宮古島E３モデルの確立と普及拡大の基礎をつくる。 ⑥エタノールを利用した温暖化対策利用技術実証試験の 沖縄県におけるE3モデル実証事業 水平展開を図る。 設備概要 １．貯蔵設備、混合設備、供給設備 ①サブオクタンガソリン貯蔵タンク １０KL×２基(１基予備貯蔵） ②バイオエタノール貯蔵タンク ③E３混合設備 ④E３ガントリー充填機 １KL×１基 エタノール３％比例混合制御 流量１５KL/Hでドラム缶に充填 ２．屋内貯蔵設備 ①りゅうせき油槽所構内に設置 ２００Lドラム缶１６本貯蔵 ３．給油設備 ①りゅうせき油槽所構内に一般給油設備を設置 ②給油計量機はキュービック型計量機（６００L)を設置 ４．市内給油所への専用給油機設置（想定） 沖縄県におけるE3モデル実証事業 E3利用実証事業実施全体イメージ エタノール E3製造設備 混合ガソリン 給油機 記録管理 ㈱りゅうせき 宮古油槽所構内 各種DATA 宮古島市 給油所構内 定期調査 使用実績その他DATA 沖縄県におけるE3モデル実証事業 E3燃料製造・供給設備概要 Ｐ サブオクタン ガソリンタンク １０ＫＬ サブオクタン ガソリンタンク １０ＫＬ ISOコンテナタンク ブレンダー Ｐ ガソリン ９７％ Ｐ エタノール タンク １ＫＬ 無水エタノール Ｅ３燃料屋内貯蔵設備 混合比制御 補給 定量遮断弁 Ｐ エタノール ３％ E3燃料 ｷｭｰﾋﾞッｸ型給油機 ２００ℓＥ３ドラム缶充填 E３燃料製造設備 提供車へ給油 Ｅ３燃料供給設備 沖縄県におけるE3モデル実証事業 E3燃料製造設備全景 E3燃料ドラム缶充填作業 E3燃料実車走行試験開始式 平成17年10月7日 小林光 地球環境局長 E3燃料公用車給油作業 沖縄県におけるE3モデル実証事業 E3燃料実車走行・ｴﾀﾉｰﾙ生産試験実施に向けた許認可・管理 １．E３燃料製造・貯蔵・給油設備 （１）E３燃料製造所、貯蔵所、給油取扱所として管轄消防本部の許可 （２）アルコール使用許可 （経済産業省の監督機関） ２．E３燃料の製造原料及び品質管理 （１）無水バイオエタノール使用（９９．５Vol％）と水分管理 （２）サブオクタンガソリン（基材ガソリン）使用の検討（現状はRGSの使用可） （３）E３製造燃料の性状分析（第三者機関分析依頼） ３．エタノール生産設備 （１）エタノール生産設備として管轄消防本部の許可 （２）アルコール事業法第4条第３号に規定する試験研究製造の承認 （経済産業省の監督機関） ４．揮発油税の重課税回避 （１）製油所（製造所）、E３燃料製造所間の揮発油税の未納税移出（所轄国税事務所） ※ 本事業はE３燃料普及を想定し原料調達から各設備・製造・供給・品質管理 に至るまで石油流通と同等の体制作りを心掛けています。 沖縄県におけるE3モデル実証事業 事業全体工程 りゅうせき宮古油槽所内 に完成（5.26検収） Ｅ３ガソリン 混合・供給設備建設 宮古産糖蜜原料のバイ オエタノール製造実験プ ラントの設計 プラントのプロセス構成を物産 ナノテク研究所、関西化学機械 製作、ヤンマー、熊本大学等で 作成中 E3用ガソリン基材調達の 目処がつき10月7日開始 06年3∼4月目標 購入バイオエタノール混合 による実車走行実証試験 宮古産糖蜜原料の バイオエタノール混 合による実車走行 宮古産糖蜜原料の バイオエタノール製造 実験プラント建設 沖縄製糖㈱工場内に 06年１月末完成予定 （９月着工） 宮古産糖蜜原料の バイオエタノール 製造 06年２月試運転開始 ３月エタノール蔵出 し予定 06∼07年度 ①糖蜜からの エタノール製造 ②Ｅ３ブレンド ③自動車利用 のパッケージ システムの確立 事業の成果 パッケージ化した技術を 沖縄県の他地域に展開 沖縄のバイオマス資源循環（カスケード）利用モデル バイオマス利用技術のシステム化 製糖工程 糖蜜、バガス、製糖工程副産物 高附加価値物質の生産 アルコール 工程 バイオアルコール、蒸留廃液、アルコール工程副産物 メタン 飼料・肥料 自動車燃料（Ｅ３）・ボイラー用燃料・舶用燃料・発電用燃料 地産地消 循環型社会・脱温暖化社会の形成 オンサイト エネルギー利用 地域の活性化 他では出来ない沖縄モデル