残り物から電気を作ろう！キッチン廃棄物の変容

著者: 李伝福史祥綺

今日の世界では、人口の増加と都市化の加速により、廃棄物処理は世界的な問題となっています。中でも、食品廃棄物は有機物含有量が高いため、潜在的なエネルギー源として注目されています。英国の研究者らは、残り物などの食品廃棄物を利用するための発電所の建設を開始し、廃棄物からエネルギーを生み出す新たなアイデアを切り開いている。

食品廃棄物発電の原理は、有機廃棄物をエネルギーに変換するプロセスである嫌気性消化技術に基づいています。食品廃棄物は、田舎のバイオガスピットに似ており、スーパー「牛の胃」としても知られる巨大な発酵タンクに運ばれます。発酵タンクでは、食品廃棄物が水と混合され、液体が形成されます。発酵槽内の微生物、主にメタン菌が食品廃棄物中の有機物を分解し、燃焼可能なメタンガス、すなわちバイオガスを排出します。これらのメタンガスは発熱量が高く、可燃性も良好なため、燃焼させて直接発電したり、燃料ガスとして他の工場に輸送したりすることができます。発酵タンク内の微生物の安全を確保するために、生ごみは発酵タンクに入る前に高温で殺菌する必要があります。発酵の過程で、微生物によって消化できない有機物が沈殿して汚泥になります。この汚泥は栄養分が豊富で、無害化すれば有機肥料として利用できます。

英国は世界初の完全密閉型食品廃棄物発電所を建設しており、今後は同様の商業廃棄物処理施設が約100カ所建設される予定だ。これらの発電所により、英国の何百万もの家庭が食品廃棄物発電プラントからの電力を使用できるようになります。さらに、米国の研究では、廃棄物エネルギー技術における食品廃棄物および食品加工廃棄物ストリームの使用が増加していることが示されており、嫌気性消化技術による食品廃棄物の処理の可能性を示しています。

食品廃棄物から世界に電力を供給することは、埋め立て地によって引き起こされる環境問題を効果的に軽減するだけでなく、温室効果ガスの排出も削減することができます。グリーンピースの調査によると、温室効果ガスの排出を削減するための生ごみ処理の最も好ましい一連の作業は、前段階の食品廃棄物と生ごみを削減するとともに、廃棄物の分別とリサイクルを行うことです。この方法で得られる環境上の利点は、適切なバックエンド処理方法を選択するよりもはるかに大きくなります。嫌気性消化は、前処理プロセスが簡単で、発電用のバイオガスを大量に生成でき、処理サイクルが短く、肥料などの追加製品も生産できるため、処理技術として依然として世界中で研究が盛んに行われています。

経済的メリットの観点からも、食品廃棄物からの発電は魅力的です。例えば、四川大学の科学的研究では、1トンの残り物から80～120キログラムのバイオ石炭を精製できることが示されており、その発熱量は一般の発電用石炭よりも高く、標準石炭に近い。これは、残渣のエネルギー変換が廃棄物処理コストを削減するだけでなく、新しいタイプのエネルギーとして経済的価値も生み出すことを意味します。

地球規模の持続可能な開発とエネルギー変換の文脈において、食品廃棄物発電技術は、環境汚染の削減、温室効果ガスの排出の低減、再生可能エネルギーの提供においてその可能性を実証しています。技術の継続的な進歩と推進により、将来的にはより多くの家庭がこのグリーンエネルギーを利用できるようになり、地球規模の持続可能な開発に貢献できるようになります。中国は世界のエネルギー転換においても重要な役割を果たしており、エネルギー転換を積極的に推進し、炭素排出量を削減し、持続可能な開発を実現しています。食品廃棄物発電技術の応用は、この変革プロセスにおける革新的な実践です。