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こちらの記事では、バイオマス資源とは？という点について解説しています。バイオマス資源の種類や利用するメリット、日本のバイオマス政策と導入事例などをまとめました。
再生可能な生物由来の有機性資源が「バイオマス資源」です（化石資源を除く）。太陽エネルギーを使用し、二酸化炭素と水から生物が光合成により生成した有機物であることから、持続的に再生が可能な資源である点が特徴です。化石資源は地下から採掘を続けていくうちに枯渇してしまいますが、バイオマス資源の場合には、太陽・水・二酸化炭素があれば植物は持続的にバイオマスを生み出せます。
バイオマス資源を燃焼させた時には二酸化炭素が放出されますが、これは生物の成長過程で光合成によって大気中から吸収した二酸化炭素であることから、全体として待機中の二酸化炭素の量に変化を与えません。この点から、バイオマス資源は「カーボンニュートラル」な資源とされています。
森林から得られる再生可能な生物由来のバイオマスが「林産系バイオマス」です。間伐材・林地残材（枝葉・梢端・樹皮・風倒木）に加え、製材工場から出るおが粉・端材、建築解体で発生する廃木材、街路樹や果樹園の剪定枝などが含まれます。木質は一般に含水率が比較的低く、乾燥・チップ化・ペレット化によって体積エネルギー密度を高めやすいのが特長です。
主な用途はボイラーの熱利用やコージェネレーション（熱電併給）、ガス化発電、炭化によるバイオ炭の製造など。樹種や樹皮割合、灰分（アルカリ金属）によって灰の融点や付着性が変わるため、燃焼設備の選定と灰処理の計画が重要です。森林整備とセットで原料確保ができれば、治山・防災や地域の林業雇用にもつながります。持続可能性認証（FSC/PEFC）の活用や、木材利用のカスケード（材として利用後にエネルギー回収）を意識することで、環境・経済の両面で効果を高められます。
農業活動にて発生する有機性資源が「農産系バイオマス」です。稲わら・麦わら・籾殻・とうもろこしの茎葉・果樹剪定枝・蔬菜残渣などのフィールド残渣に加え、米ぬか・おから・でん粉かす・糖蜜など加工工程の副産物も該当します。乾燥系の残渣は燃焼・ガス化、含水率の高い残渣はメタン発酵（バイオガス化）や堆肥化に向きます。
一方で、農産残渣は季節変動や分散立地、軽量で嵩張る性質のため収集・保管コストが課題です。稲わら・籾殻はシリカやカリウムを多く含み炉内付着やスラッギングを招くことがあるため、燃焼温度の管理や混焼、前処理が効果的です。土壌還元とのバランスを取り、地域の営農計画と整合した原料利用計画を立てることが成功の鍵になります。
「畜産系バイオマス」は、家畜の排泄物や飼料残渣や搾乳残渣など畜産活動において発生する有機性資源を指します。牛・豚・鶏のふん尿、敷料混合物（鶏ふん・バークチップ等）、洗浄排水が代表例で、固液分離や均質化のうえで嫌気性消化（メタン発酵）によりバイオガスを生成し、発電・熱利用やボイラー燃料として活用します。消化後の液肥・固形分（消化残さ）は栄養塩を含み、圃場還元や堆肥化に利用できます。
畜産系はにおい・病原体・薬剤耐性菌などのリスク管理が不可欠で、受入・貯留・発酵・脱臭までの一連の衛生対策が求められます。C/N比の調整や撹拌・滞留時間の管理によりガス収率が安定し、食品残さや下水汚泥とのコ・ダイジェスション（混合消化）で処理効率・エネルギー回収を高める事例も増えています。液肥の散布計画や雨天時の保管、養分の地域循環設計まで含めた運用が重要です。
水産物を起源とするバイオマス資源を「水産系バイオマス」と呼び、魚介類の頭部・骨・内臓・血液、甲殻類の殻、海藻類、水産加工の残渣などが含まれます。含水率が高く腐敗が速い、塩分や油分を多く含むといった性状が特徴で、収集から処理までの低温保管・迅速な搬送が品質維持のポイントです。
エネルギー利用ではメタン発酵によるバイオガス化が一般的で、油脂分の多い原料は前処理（油水分離・pH調整）を行うと発酵が安定します。副産物として魚油はバイオディーゼルの原料、可溶化して飼料・肥料に回す選択肢もあります。塩分は設備腐食や微生物阻害の要因になるため、混合比の調整や脱塩対策が必要です。港湾・加工団地に併設した小規模消化施設や、冷蔵・冷凍設備と連携した物流設計が実用的です。
家庭での生活や事業活動に伴って発生する有機性資源を「産業・家庭系バイオマス」といいます。代表例は生ごみ・食品加工残渣・廃食用油・紙パルプ残渣・飲料かす・下水汚泥など。生ごみや加工残渣は選別・破砕・異物除去の前処理を経てメタン発酵や堆肥化に回され、施設内の熱需要や発電に利用されます。発酵残さは衛生管理のうえで液肥・堆肥として農地還元が可能です。
廃食用油は回収後に精製し、バイオディーゼル燃料（FAME）や水素化処理油（再生航空燃料等）の原料として利用されます。下水汚泥は消化ガス回収・発電、乾燥・炭化、リン回収など多様な技術が開発されています。家庭・事業系はいずれも異物混入や収集頻度が品質・コストに直結するため、分別ルール、計量・受入検査、におい・害虫対策、そして地域の廃棄物計画との整合が成功の条件となります。産業施設では自家消費（ボイラー・蒸気・温水）と組み合わせることで、廃棄物処理費の削減とエネルギーコスト低減を同時に実現できます。
バイオマスの利用は、環境負荷の軽減に対して重要な役割を果たしています。特に温室効果ガスを削減するという面があります。前述の通り、バイオマスは化石燃料のように新たな二酸化炭素を待機中に排出することがありません。植物が光合成によって大気中から吸収した二酸化炭素をバイオマス資源として活用し、エネルギーとして燃焼したとしても、全体的には炭素量が変わらない点から、カーボンニュートラルを実現することが可能です。
バイオマスエネルギーは、地域資源活用の促進が可能となります。地域社会においてバイオマス利用が盛んになった場合、地球温暖化の抑制などに対して地域として貢献できる点に加え、地域内においてモノ・カネの循環によって、地域経済の発展につながることも期待できます。
さらに、バイオマス資源を利用するには担い手の連携が必要となりますが、地域内の人的ネットワークの形成・強化などを促し、バイオマス利用事業拡大、関連する事業の創出に繋がる可能性も考えられます。
エネルギーセキュリティとは、政治や経済、社会情勢の変化に過度に左右されず、国民生活や経済活動に支障を与えない量を適正価格で安定的に供給できるよう、エネルギーの確保を行うことです。
バイオマス資源は、国内で調達できる再生可能エネルギー源であるため、化石燃料への依存を減らしてエネルギー供給の安定化につながることが期待できます。
多くのバイオマス資源は水分を多く含み、化石燃料に比べてエネルギー密度が低いという特性があります。含水率が高いほど燃焼効率や発電効率は低下し、予定の出力に届かないことがあります。乾燥や破砕などの前処理に追加のエネルギー投入や設備が必要になり、結果としてコスト増につながる可能性があります。
また、容積当たりの熱量が小さいため輸送・保管面でも不利です。トラック台数や倉庫面積が増え、長距離輸送では経済性が悪化しやすくなります。熱需要に近接した配置や、圧縮・ペレット化などの対策を講じないと、期待したメリットを相殺してしまうことがあります。
原料の発生量は季節・天候・農林水産業の動向に左右され、災害時には調達が途絶えることもあります。地域によっては需要量を満たすだけの量を年間で確保できず、安定供給が難しいケースがあります。長期契約やサプライヤーの分散など、燃料ポートフォリオの設計が欠かせません。
さらに、同じ名称のバイオマスでも含水率・粒度・灰分・異物混入率が現場ごとに異なります。これらは燃焼不良や発酵阻害、機器の摩耗を招く要因となるため、規格化と受入検査、保管環境（温湿度・通気）の管理が不可欠です。
バイオマス設備は、破砕・乾燥・搬送・燃焼（または消化）・排ガス処理・脱臭・灰処理までの工程が必要になることが多く、初期投資が大きくなる傾向があります。敷地の確保や電気・蒸気配管の増強、騒音・臭気対策など付帯設備の整備費も見込む必要があります。
運転面でも、燃焼温度や空気比、生物反応の滞留時間などの制御が成果を左右し、熟練人材と保守体制が求められます。薬品・消耗品、定期点検に伴う停止損失、灰の処理費などが積み上がると、OPEXが想定以上に膨らむリスクがあります。計画段階でLCC（ライフサイクルコスト）を精査し、熱の自家利用や副産物活用で相殺する設計が必要です。
燃焼系ではNOx・微小粒子状物質・酸性ガスへの対策、発酵系では前処理や脱水工程での臭気対策が不可欠です。さらに、発生する灰や濃縮液の適正処理・有効利用を確保しなければ、地域の理解を得られません。環境基準の遵守とモニタリング体制の整備が前提となります。
また、エネルギー作物の大規模利用は土地・水資源の競合や生物多様性への影響が議論される分野です。カーボンニュートラルの評価も前提条件（輸送距離・前処理電力・代替燃料）で変わるため、LCAの透明性を確保し、持続可能性認証や地域合意形成など社会的受容性を高める取り組みが求められます。
日本政府では2050年のカーボンニュートラル実現を目指しており、2035年度・2040年度において、温室効果ガスを2013年度と比較してそれぞれ60％・73％削減することを目指す「日本のNDC（国が決定する貢献）」を掲げています。この中では、バイオマス発電は重要な再生可能エネルギーとして位置付けられています。
資源エネルギー庁では、エネルギー施策の一環として、バイオマスエネルギーの利活用に関連したさまざまな支援を提供しています。
その一例として、バイオマス発電は再エネで作った電気を固定価格で買い取る「FIT制度」の対象となっています。制度開始年度の2012年度末時点では1.7万kW（9件）だった点に対し、その4年後である2026年度末時点では85万kW（218件）となっています。
日本国内では、地域資源を活かしたさまざまなバイオマス発電所や導入を行った事例があります。
例えば、林業・製材業など木材産業が主な産業となっている日田市では、林地残材や未利用間伐材、製材過程で発生する木屑を利用した発電所が運営されています。こちらの発電所には園芸ハウスが隣接されていますが、こちらのハウスに排温水を安価で提供しています。
また、岩手県にあるくずまき高原では、牧場内の牛の排泄物を発酵させてメタンガスを抽出し、発電と熱回収を行うシステムが設置しています。
日本政府では、2030年までに再生可能エネルギーの比率を引き上げることを目指しています。この中では、バイオマス資源を用いた発電もその一翼を担うことが期待されています。しかし、燃料共有の安定性や初期投資の大きさなどが課題として挙げられているため、地域資源を活用した燃料供給体制の構築や、補助金を活用した資金調達の工夫が求められるといえます。
当メディアでは汚泥の肥料化に関して中部エコテック監修のもと詳しく解説をしています。ぜひ参考にしてください。