バイオマス発電の仕組み

バイオマス発電って、聞き慣れない言葉かもしれませんが、じつは「生き物からできた材料」で電気をつくる発電です。
木のチップ、食べ残し、牛ふんみたいなものが燃料になると聞くと、ちょっと意外ですよね。

でも仕組みはそこまで難しくありません。
ここでは、バイオマス発電がどうやって電気を生み出すのかを、かみ砕いて順番に見ていきます。

生き物の力をエネルギーに変える

まずバイオマスという言葉は、「生き物から生まれた資源」という意味で使われます。
木や草や作物は、太陽の光を受けて育ち、その体の中に“エネルギー”をためこんでいるんですね。

バイオマス発電は、植物などがためたエネルギーを、電気として取り出すしくみです。
そして材料はひとつじゃなくて、地域や季節でいろいろ変わります。

• 木くずや間伐材などの木の資源。
• 食品廃棄物や生ごみなどの残りもの。
• 牛ふんや鶏ふんなどの家畜ふん。

──こんな具合に、身近なものが燃料になり得るのがバイオマスの面白いところです。

燃やしたり発酵させたりして熱やガスをつくる

次は、燃料を「発電に使いやすい形」に変える段階です。
というのも、木や生ごみのエネルギーは、そのままだと電気になりません。だからいったん熱やガスに変えて、次の工程へ渡します。

木のチップやペレットみたいに乾いた燃料は、燃やして熱をつくります。
一方で生ごみやふんのように水分が多いものは、微生物の力で発酵させてバイオガスをつくる方法が向いています。

燃料の性質に合わせて「燃焼」か「発酵」を選ぶのが、効率よく動かすコツなんですね。
しかもここで燃料が湿りすぎていると、熱が水を蒸発させるほうに取られてしまい、もったいなさが増えます。

燃料の水分が多すぎると燃えにくくなったり、運転が不安定になったりするので、保管や混ぜ方の工夫も必要です。

タービンを回して電気に変える

最後は、熱やガスの力を使って「回転」を生み出し、そこから電気をつくります。
バイオマス発電は、ここが一気に発電所っぽくなる場面です。

燃焼でつくった熱は、水をあたためて蒸気にし、その蒸気でタービンを回します。
発酵でつくったバイオガスは、燃やしてエンジンやタービンを回すことが多いです。

そして、回転が発電機に伝わると、電気が生まれます。
つまり「熱やガス」→「回転」→「電気」という流れですね。

電気になる直前の姿は“回転”で、そこを安定させるほど発電もうまくいきます。
さらに、出てきた熱をお湯や暖房に使えると、燃料を最後まで活かしやすくなります。

以上「バイオマス発電の仕組み」というテーマでお話してきました。

まとめると──

1. バイオマスは生き物由来の資源で、木くずや生ごみ、家畜ふんなどが燃料になり得る。
2. 燃料は燃やすか発酵させて、熱やバイオガスに変えてから使う。
3. 熱やガスでタービンやエンジンを回し、その回転で発電機が電気をつくる。

──以上3点が、バイオマス発電の仕組みをつかむための基本になります。
ここで覚えておきたいのは、バイオマス発電は「燃料の種類が多い」分だけ、動かし方にも工夫が要るということです。
燃料の水分や混ざりものを整え、燃やし方や発酵の管理を丁寧にすると、発電はぐっと安定します。
身近な資源を上手に回すほど、バイオマス発電は地域に合った電気のつくり方になります。
だからこそ、仕組みを知ることは、エネルギーの未来を考えるための良い入口になってくれます。