地球を笑顔に！（第 28 回）「バイオマスペレットを利用する」 ◆地球に優しい自然エネルギー◆ （社）中国地域ニュービジネス協議会チーフコーディネーター竹内善幸バイオマス全体を余すことなく利用する「バイオマス・リファイナリー」の一環として，端材など未利用バイオマスを地球に優しい自然エネルギー源として有効利用する方法をご紹介する。 ◆バイオマス・リファイナリー林地で未利用の間伐材や，製材所で発生するおが粉・かんな屑・バーク（樹皮）などを粉砕して湿度を調整し，ペレタイザーで圧縮成型した固形燃料を木質ペレットと呼ぶ。伐採された木材の樹幹以外の枝葉，樹皮，倒木材など未利用バイオマスを木質ペレットなどで有効利用することにより，林地におけるリファイナリーが達成される。木粉は，加圧により木に含まれているリグニンが溶出して接着剤の役割をし，直径６～８ｍｍ程度，長さ１０～２５ｍｍ程度の円筒形になる（図１．参照）。原料である木材の種類や使用部位によりホワイトペレット，バークペレット，全木ペレットに分けられ，ペレットストーブ・ペレットボイラー・吸収式冷凍機などの燃料として用いられる。最近では，竹を原料とするペレットが試作されている。銘建工業(株)（岡山県真庭市）では、集成材を作る過程で生じるプレーナー屑の一部から木質ペレットを製造して販売している。平成２２年１０月から，製造した木質ペレットの一部を韓国へ試験的に輸出開始した（月数十トン規模）。ペレットの価格は，倉庫渡しで２０～２５（円／ｋｇ）であるが，輸送コストを含めると４０～５０（円／ｋｇ）となる。図１．木質ペレット ◆ペレットストーブおよびペレットボイラ日鋼設計（株）（広島県広島市安芸区船越町）は，（株）日本製鋼所からの１００％出資子会社で，主に日本製鋼所広島製作所が取り扱う製品の詳細設計業務を担当している。会社創立は１９７４年で，現在の従業員数は約２００名である。かつて日本製鋼所がＮＥＤＯの補助金を受けて木質ペレット製造プラントを開発し，市場に提供していた経緯があり，その基本技術を応用して木質ペレット燃焼機器を手がけた。旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 1 ●ペレットストーブ平成１５年（２００３年）に広島県環境関連産業創出推進協議会の企画のもとで，NPO 法人・森のバイオマス研究会（庄原市）の協力を得て，ペレットストーブを開発した。おりしも，京都議定書が批准されようとし，当時の小泉首相が「バイオマス日本」を宣言し，その関連予算が交付されつつあり，ペレット燃焼機器もその一部として注目を集めるようになっていた。 NPO 法人森のバイオマス研究会の助言を得ながら，平成１５年（２００３年）６月から外国製ペレットストーブの勉強を始め，その知識と独自に育成されていた木質ペレットの知識を融合させ，「広島型ペレットストーブ」の開発に着手した。その後，試作１号機，２号機による燃焼・性能確認テストを経て，平成１６年（２００４年）１０月より販売を開始した。自治体（広島県）・社会（NPO 法人）・企業の連携で広島県産と銘打ったペレットストーブが世に出たということになる。平成１７年（２００５年）に広島市主催の「第９回ひろしまグッドデザイン賞」を受賞した。その後，ユーザーの要望を取り入れながら改良やオプション機能を追加し，平成２３年度末（２０１１年３月）までに，３９２台の販売実績を持つに到った。 ●ペレットボイラペレットストーブの開発に引き続いて，広島県より平成１７年度ひろしま産業創生補助金（連携枠）を受けて，小型木質ペレット焚き温水ボイラを開発した。この小型温水ボイラは，４～５人家族用の家庭用温水ボイラとして，一般の電気温水器を意識して開発したものである。平成１９年（２００７年）より販売を開始し，現在までの納入実績は５台である。このペレットボイラは，ペレットストーブが季節性があり，木質ペレットの消費が冬場に偏るというペレット生産・消費上の問題があり，年間を通じてペレットの需要が期待できる燃焼機器としての位置づけもあった。 ●製品紹介１）ペレットストーブ PELETOVE（ペレトーブ）という愛称で売り出している。ａ）特徴特徴は以下の通りで，ユーザーの好評を頂き，日本全国に３９２台の設置実績がある。 ①暖房能力は木造で１００ｍ2，コンクリート建屋で１３０ｍ2 が目安である。 ②炎がきれい。 ③取扱が簡単。 ④タイマー機能で自動点火が出来る。 ⑤燃焼室天板にヤカン置きのスペースがあり，お湯を沸かしたり簡単なクッキングができる構造になっている。焼いもを作ったりピザを焼いたりすることも可能である。 ⑥排気筒の長さを長く取れるので，設置場所の制約が比較的少ない。 ⑦故障が少ない。旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 2 ｂ）安全装置ペレットストーブを安全にお使いいただくために，以下の安全装置を装備している。 ①震動センサー：地震や衝撃などの急激な震動が発生したら燃焼を停止する。 ②風圧センサー：排気ファンが故障したり，何らかの理由で燃焼空気が送られなくなった場合は，不完全燃焼を防止するために燃料供給を停止する。 ③過温センサー：ストーブの排気ガス温度が異常に高くなると燃料供給を停止し，燃焼をストップする。 ④排気ガス温度センサー：燃焼が不完全な場合温度センサーが働いて燃焼を停止する。ｃ）主な需要先一般家庭，学校教室，公共施設（公民館、待合室など）で使用されている。ｄ）ＣＯ２削減への貢献木質ペレット燃焼機器は環境負荷がゼロと設定されており，ペレットストーブで暖をとれば，ＣＯ２排出削減に貢献できる。１シーズンペレットストーブを使った場合，一般家庭の石油ストーブ換算で約２トンのＣＯ２排出削減に貢献しているという実験結果がある。ｅ）スリム型（NSS 型）の開発既に３９２台の販売実績がある NS(T)型に加えて，スリム型（NSS 型）の開発を行った。能力は小さくても，コンパクトでスリムなペレットストーブが欲しいという多くの代理店・ユーザーの意見を反映させると共に，メインテナンスの利便性を向上させたスリム型を開発し，今冬から販売開始の予定である。スリム型は NS(T)型の８０％の暖房能力である。外観は NS(T)型の重厚さが消えており，一般家庭への普及が期待される。色は黒つや消し，ワインレッドは NS(T)型と同じであるが，ダイニングルームなどに適応できる色として，ブラウン色を追加した。表１．に NS(T)型、NSS 型の製品仕様を示す。旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 3 表１．NS(T)型、NSS 型の製品仕様品番・型式 NS(T)型黒つや消し，ワインレッド，ピアノ色ブラック NSS 型（スリム型）黒つや消し，ワインレッド，ブラウン外形寸法(mm) 795H x 620W x 600D 845H x 480W x 600D 重量約 75kg（燃料を含まず）約 72kg（燃料を含まず）暖房の目安(最大）木造：20～30 畳，非木造：40 畳木造：16～24 畳，非木造：32 畳暖房出力(発熱量） 4.1～12.5 ｋW 3.2～10.0 ｋW 0.74～2.24 kg/hｒ 0.6～1.8 kg/hｒ燃料タンク容量 20 ｋｇ 17 ｋｇ定格消費電力 0.104 ｋW/ｈｒ 0.104 ｋW/ｈｒホワイト，全木(混合) ホワイト，全木(混合) 燃料消費量推奨ペレット種類図２．NS(T)型ワインレッド図３．NS(T)型黒つや消し旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 4 図４．NSS 型（スリム）ブラウン図５．NSS 型（スリム）ワインレッド図６．NSS 型（スリム）黒つや消し旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 5 ２）ペレットボイラ名称は「木質ペレット焚き温水ボイラ」で，4～５人家族の給湯用として販売されている。その特徴は以下の通りである。ａ）小型温水ボイラ木質ペレットを燃料とし，自動点火方式で温水を発生させ，150 リットルの温水タンクを有するので，連続給湯が可能である。ｂ）ボイラ区分設計圧力は 0.1Mpa 未満，伝熱面積は２ｍ２で簡易ボイラの区分に該当する。従って、熱管理者などの特別な管理者は不要である。ｃ）自動運転温水の温度は、設定された温度で自動的にコントロールされる。バーナーは自動点火・消火方式で，常に設定温度以上の湯が湯槽内にある。ｄ）温度設定変更使用環境や条件に応じて，湧き上がり温度や再点火温度の設定変更が可能である。ｅ）材質温水に接するボイラ部分はステンレス鋼製で，沸きあがった温水はそのまま炊事などに使うことが出来る。ｆ）タイマー機能ボイラ運転時刻の設定が出来る。湯を使わない深夜などは，運転を停止させておくことが出来る。ｇ）燃料タンク（ペレットタンク）１７０リットル（約１００ｋｇ）の容積のペレットタンクを備えている。ペレットタンクはペレット残量が見えるようにレベルゲージが付いる。ｈ）安全装置ペレットボイラを安全に運転するために，以下の安全装置を装備している。全てボイラの運転を停止する機能である。 ①排気ガスセンサー排気ガス温度高温異常（異常燃焼のキャッチ）排気ガスが異常に低い状態が続く（燃焼不良のキャッチ） ②温水センサー湯槽内温度過温のキャッチ ③排気ファン圧力センサー排気ファンの異常キャッチ（正常燃焼の確保） ④火炎センサー正常な着火炎の確認で正常燃焼していることを確認 ⑤感震センサー地震発生時に運転を停止旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 6 ｉ）ＣＯ２削減への貢献ペレットストーブと同様，ＣＯ２削減運動に貢献できる。給湯用ペレットボイラは年間を通じて使われるので平均的にＣＯ２削減効果があるが，年間での削減量は４人程度の家庭でのモニタリングによれば，１．５トン/年という結果が出た。（これは，お湯の使用量によって増減するのでこれを絶対値として採用は出来ないので，参考値として考えること。）表２．木質ペレット焚き温水ボイラの仕様品番・型式外形寸法(mm) NTW-150 型 1750H x 630W x 1400L 本体重量 270kg 定格熱出力 30ｋW 伝熱面積 1.8m2 ボイラ構造煙管式燃料消費量 8.1kg/hr (燃焼時）燃料タンク容量約 100kg 定格消費電力 0.212ｋW/hr (運転時）推奨ペレット種類ホワイト、全木(混合) 図７．外観寸法旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 7 図８．一般家庭設置例【参考】銘建工業(株) 日鋼設計（株）（株）日本製鋼所 http://www.meikenkogyo.com/ http://www.nikkosekkei.co.jp/kanren.htm http://www.jsw.co.jp/ 経済産業省中国経済産業局広報誌旬レポ中国地域 2011 年 10 月号 Copyright 2011 Chugoku Bureau of Economy , Trade and Industry. 8