Biofuel

基本概念
バイオ燃料は、植物、農業残渣、廃棄物などのバイオマス（生物由来資源）を原料として製造される液体- 気体燃料の総称です。主にバイオエタノール（ガソリン代替）とバイオディーゼル（軽油代替）があり、植物が成長時に吸収したCO2と燃焼時の排出が相殺されるカーボンニュートラルな特性を持ちます。発酵、エステル交換、ガス化、熱分解などの変換技術により、輸送用燃料、発電用燃料、熱源として利用されます。化石燃料からの転換により、輸送部門のCO2削減と エネルギー安全保障の向上に貢献します。

技術と種類
第一世代（食用作物由来）はトウモロコシ、サトウキビからのエタノール、菜種油、大豆油からのバイオディーゼルです。第二世代（非食用由来）は農業残渣、木質バイオマス、廃食油を利用し、セルロース系エタノール、HVO（水素化植物油）を生産します。第三世代（藻類由来）は単位面積当たり収量が陸上植物の10-100倍と高効率です。第四世代は遺伝子組み換え技術により収量向上を図ります。SAF（持続可能航空燃料）、バイオメタン、バイオ水素の開発も進んでいます。

導入状況
2023年の世界生産量はバイオエタノール1,100億リットル、バイオディーゼル500億リットルで、合計1,600億リットルに達しました。米国（エタノール600億L）、ブラジル（エタノール300億L）、EU（バイオディーゼル180億L）、インドネシア（パーム油由来80億L）が主要生産地です。日本は年間約200万キロリットルを輸入し、ETBE（エタノール由来添加剤）として ガソリンに3%混合しています。航空用SAFは2023年に6億リットルが生産され、急速に拡大しています。

利点と課題
利点は、既存インフラ（エンジン、給油所）が利用可能、カーボンニュートラルによるCO2削減（最大90%）、農業振興と地域経済活性化、廃棄物の有効活用、エネルギー安全保障の向上です。電動化が困難な航空- 船舶- 大型車両に特に有効です。課題は、食料競合（第一世代）、土地利用変化による森林破壊、水資源消費、生産コストの高さ（化石燃料の1.5-3倍）です。ライフサイクル全体でのCO2削減効果の検証と持続可能性認証が重要です。

支援制度と政策
各国で混合義務化が進み、米国RFS（再生可能燃料基準）はエタノール10%混合（E10）、EUのRED II指令は2030年に輸送燃料の14%を再生可能に、うち3.5%を先進バイオ燃料とする目標です。日本は2030年にSAF の10%混合を義務化予定です。持続可能性認証（ISCC、RSB、CORSIA）により、原料のトレーサビリティと環境基準を管理しています。炭素クレジット、税制優遇、補助金により競争力を確保しています。

将来展望
2030年に世界生産量2,500億リットル、2050年には8,000億リットル（現在の5倍）への拡大が予測されます。SAFは2030年に240億リットル（航空燃料の10%）、2050年に4,500億リットル（65%）を目指します。第二- 第三世代技術の商業化により、食料競合を回避しつつ生産拡大が可能になります。合成バイオ燃料（e-fuel）、 アンモニア、水素との組み合わせにより、完全脱炭素化を実現します。廃棄物からの燃料製造により、循環型経済にも貢献します。