バイオマス活用における注目技術・要素⑧
－古紙を原料にバイオエタノール製造－

「古紙を原料にバイオエタノール製造へ　ENEOSとトッパンが実証開始」とい記事が、環境情報オンラインの2024年03月05日に掲載されたので説明いたします。古紙からバイオエタノールと、最初に記事を読んだ時には、古紙の利活用という点で魅力はあるが少し奇異な感じを受けた。ただし、古紙の原料が木材であることを考えれば納得ができる。

そもそも、バイオ燃料であるバイオエタノールの製造は1970年代後半よりアメリカでエネルギー、環境、余剰農作物といった各種課題解決のため主としてとうもろこしからバイオエタノールが製造され、ガソリンとの混合が実施されていた。さらに1990年以降では、改正大気浄化法施行やMTBE（メチル・ターシャリー・ブチル・エーテル）の代替でバイオエタノールの重要が増加した。さらに、2005／06年度ではとうもろこし生産量の17.6％がバイオエタノール需要量というデータもある。ただし、原料となるトウモロコシは重要な食物である点が大きな課題と考えられる。

ちなみに、今回古紙から高純度なセルロースを抽出し、そのセルロースからバイオエタノールを製造するが、製造方法はお酒の製造と基本的に同じであり、サトウキビの糖質や米、トウモロコシ等でんぷん質作物を原料として糖化や発酵、その後の蒸留で無水エタノールを製造する。一方、廃材や木材チップから作った紙等のセルロース系の原料からバイオエタノールを製造することも技術的には可能で、今回この内容を紹介いたします。

糖化発酵については、植物の細胞壁に存在する主要な成分で、木材や草本などのバイオマスに含まれているセルロースをエタノールなどの燃料に変換することで、セルロースを単糖であるグルコースに分解するプロセスである糖化と、糖化されたグルコースを微生物（通常は酵母）によってエタノールに変換する発酵が基本的な必要技術となる。

なお、環境ビジネスオンラインの記事によれば、以下のような検証を行うことになっている。

• ①前処理プロセスでの検証：
  不要物質が適切に除去され、繊維分が豊富な原料となっているかを検証
• ②糖化発酵プロセスでの検証：
  原料の連続投入とエタノールの抽出によって製造効率をより向上できるかを分析
  TOPPAN：同社ネットワークを活用し、難再生古紙を含めた古紙の調達ルート構築、調達した古紙をバイオエタノール製造に適した原料とする前処理プロセスの開発を手がける。
  ENEOS ：高効率なバイオエタノール製造プロセスの開発のほか、バイオエタノールを 活用した燃料製造技術を検討する。

次にメリットおよび課題については以下のように考えられる。

記事によれば、実証における古紙投入量は約1～3トン／日で、この取り組みにより、バイオエタノールを1日あたり約300L生産する。建設地は現在選定中で、2026年度にパイロットプラントの稼働を開始する予定になっており、効果や課題について新たな発表がなされることを期待した。