メイン州の新しい木材暖房オプションには、気候変動取引が伴います

Jun 06, 2023

米国メイン州 — メイン大学近くの製紙工場の倉庫で、エンジニアのイアン・トール氏は、おがくずを新しい種類の暖房油の主要成分に変える巨大で複雑な機械を監督しています。

メイン州森林バイオ製品研究所の一部であるオールドタウンにあるこのパイロット規模のプラントの研究者たちは、廃棄される可能性のある木材を使用して化石燃料の代替品を開発することに何年も費やしてきた。

トアル氏によると、目標は石油を「再生可能な燃料源」に置き換えることで気候変動と戦うことだという。地下から採掘される石炭や石油とは異なり、木は数十年かけて再生するため再生可能だ。 これは最終的に、燃焼時に排出される炭素を相殺するのに役立ちます。

「家には5歳の子供がいますが、この子がどんな世界で育つのかまだ想像できません」と、埃っぽい白衣と安全メガネをかけて施設内を案内しながらトアルさんは語った。 5月下旬のバイオ燃料工場。 「私たちが住んでいる世界に近い世界、あるいはより良い世界を作るために私にできることは何でも、それが私にとってのモチベーションです。」

住民がこの冬の高騰による石油コストを考慮し、将来に向けた投資を計画する中、複雑な気候変動への影響を伴う木材暖房はますます魅力的な選択肢となっている。

多くの気候科学者は、化石燃料ではなく木材を燃やしてエネルギーを得ることが気候危機を遅らせる利点があるという主張に同意しません。 これは物議を醸す戦略であり、森林管理やスケジュールなどに関する多くの難しい仮定に左右されます。

この議論は、メイン州で特に重要である。メイン州は最も森林が多く、モニター紙がこの連載で報じたように、家庭用暖房用の汚れた高価な石油に最も大きく依存している州である。

木は炭素でできているため、メイン州の広大な森林は、地球を温暖化させる炭素排出の巨大な貯蔵庫となっている。

メイン州が気候変動目標に向けて取り組む中、州の政策立案者は木材エネルギーにある程度の価値があると考えているが、家庭の熱の脱炭素化に向けた焦点は耐候性と電気ヒートポンプにある。

しかし、メイン州の広大な森林のおかげで、木材の熱が安価で広く入手可能になります。 そして、石油販売業者はすでに、オールドタウンで開発中の液体木質燃料における革新的な新発明を宣伝している。

身近な地域熱源

特定の形態の木材熱はメイン州ではすでに一般的です。 家庭用暖炉や炉で使用される木ペレットとコードウッドは、ほとんどの住民にとって最も安価な暖房オプションです。

州および連邦のデータによると、メイン住民は石油以外の燃料よりもこれらの木材製品からより多くの実際の熱量を得ることができ、昨年末のように原油価格が高騰すると木材の使用量が増える傾向にある。

何らかの形で木材熱を使用している世帯の割合が最も高いのはどの州ですか?

Efficiency Maine は、リベートプロバイダーの Web サイトで「地元の再生可能燃料」と説明されているペレットやコードウッドを燃やす特定のセントラルヒーティング炉やボイラーのコストを最大 6,000 ドル割引します。

裏庭や製材会社によって切り出されたコードウッドはメイン州のどこにでもありますが、ペレットシステムは主にメイン州で製造され、地元の製材所からの圧縮おがくずや他の種類の「廃材」を使用して稼働します。

スコット・ニコルズ氏は、ニューハンプシャーに拠点を置く Tarm Biomass を所有しており、ペレット炉やその他の木材加熱装置を販売しています。 彼は木材が住宅所有者の住宅暖房戦略の理想的な部分であると考えており、それには電気ヒートポンプも含まれる可能性があります。

「私たちはあらゆる機会がある限り化石燃料を排除すべきであり、地域経済に利益をもたらす木材のような地域資源があるのであれば、それは賢明な選択のように思えます」と同氏は語った。 「そしておそらく 30 年後、あるいはいつでも、木材が提供する利点に代わる何らかの形の不燃技術があれば、それは素晴らしいことですが、現時点では私たちが必要とするものには程遠いのです。」

ニコルズ氏は、メイン州でこれらの木材熱源が一貫して安価なのは、地元の木材供給が豊富であることと、石油やプロパンの利便性や入手可能性に対抗するために低コストである必要があるという2つの理由があると述べた。

メインペレット燃料協会の事務局長であるビル・ベル氏は、2010年代に原油価格が下落し、ペレットの普及が鈍化したときにこの動きを目にしたと語った。 化石燃料が簡単な選択である場合、人々に切り替えを説得するのは難しいと同氏は言う。

「我々の基本的な競争相手は惰性だ」とベル氏は語った。 「私たちにとって重要なのは今、人々が冬を乗り越え、『石油やプロパンに莫大なお金を払ったのだから、石油やプロパンガスを作ることを考えるべきだ』と合理的に考える時間があるときだ」変化かもしれない。』 」

植物ベースの代替品

一部の石油販売業者は、ペレットやコードウッドとはまったく異なるものを模索しています。 彼らは、木材や他の植物を液体バイオ燃料に変換する研究を行っています。液体バイオ燃料は、生きた物質でできていることからその名前が付けられています。 トウモロコシベースのエタノール (おそらく E10 または E15 と呼ばれ、数字は混合されるエタノールの割合を指します) と混合されたガソリンを購入したことがある場合は、これまでにバイオ燃料を使用したことがあります。

暖房業界は独自のバイオ燃料、およびバイオ燃料と化石油の混合物を開発しており、住宅所有者が冬の間に何度もタンクに届ける灯油をほぼ直接置き換えることができるとしている。

これらの燃料は、低労力、低コストの改造やアップグレードによって、居住者の既存の暖房システムに「ドロップイン」できるように設計されています。たとえば、低温下でも新しい燃料の流れを維持するための添加剤や、熱に耐えるように設計された材料で作られたガスケットやシールなどです。バイオ燃料を使用すると効果的です。

支持者らは、これらの液体燃料は既存の石油労働者やトラック、その他のインフラで扱えると主張している。

「業界の人々と話していると、彼らはこれが起こることを不安に思っています」と全米石油熱研究同盟のテクニカルディレクター、トム・ブッチャー氏は語った。 「彼らは、低炭素の未来の一部になれることを実証したいのです。」

NORA として知られるブッチャーズ グループは、石油加熱の効率と安全性の向上を研究するために 2000 年の議会法によって設立されました。 資金は、農産物に存在するチェックオフプログラムと同様、灯油販売に対する少額の手数料によって賄われている。

2019年の東北石油熱産業会議で、NORAとその他の団体は、2050年までにカーボンニュートラルを実現すると約束した。彼らの短期的な焦点は、木材ではなく農作物と食品廃棄物であり、通常の石油と燃料のブレンドを展開しており、大豆、キャノーラ、トウモロコシなどの植物から作られたバイオ燃料に加え、使用済み食用油やその他の廃棄原料が混合されています。

メイン工場マネージャーのトアル氏は、フリーポートの自宅で植物由来のバイオ燃料を 20% 添加した灯油を使用しています。 ブッチャー氏によると、石油と5％または20％のバイオ燃料の混合物はニューイングランドの多くの石油会社によってすでに販売されており、50％と100％のオプションも準備中であるという。

トアルさんは、この低コストのバイオ燃料混合物を使用することで、特に自宅のヒートポンプや屋上のソーラーパネルと組み合わせることで、今シーズンの化石油価格高騰の影響を緩和するのに役立ったと語った。

木質液体EL暖房用燃料

トアルは、暖房用オイルの混合物を研究中の木質燃料に完全に置き換えるという、大幅なアップグレードができる日を楽しみにしている。 これはレブリン酸エチル、または EL として知られています。

トアル社がオールドタウンでテストしているプロセスでは、近くの工場から出たおがくずや廃段ボールを一連の化学反応で処理する。 このプロセスでは、蒸気と少量の硫酸を加えることにより、木材の炭素含有量が濃縮され、EL の製造に使用される主要成分であるレブリン酸を含むいくつかの有用な製品に変換されます。

ELはまだ市場には出ていないが、パイロット工場におけるユーメイン社の民間パートナーであるBiofine Developments Northeastは、リンカーンに初の商業規模のEL工場を建設中である。 2026年初めまでの稼働を目指している。

Biofineの創設者兼最高経営責任者（CEO）のスティーブ・フィッツパトリック氏は、同氏が先駆的に開発した燃料は効率的に燃焼し、灯油に相当する超低硫黄ディーゼルよりも粒子の排出量が35％少ないと述べた。

燃料の予想コストについて質問されたフィッツパトリック氏は、「再生可能燃料に対する連邦税の優遇措置が確立されているため、ELは暖房油（市場）に競争力を持って販売できる」と述べた。 バイオファインは2020年に東北地方の大手石油販売会社スプラーグ・エナジーとELを販売する契約を締結した。

プレスク・アイルにある暖房用燃料会社デッド・リバーのゼネラル・マネージャーであるライアン・ロジャース氏は、長年ELの伝道者として活動しており、自宅でELをテストし、市場投入に必要な暖房器具の小さな変更を何年も研究してきました。

「気候変動をめぐる議論は、私が始めた（石油）産業にある種の期限を設けてしまった」とロジャーズ氏は語った。 「私が本当に望んでいるのは、地元の資源から作られた経済を動かす製品を作ることができるということを人々に知ってもらうことです。」

豊富な廃棄物資源

連邦再生可能燃料補助金の資格を得るには、バイオファイン工場は主に、いわゆる「スラッシュ」（木材や紙製品など、他の高価値用途のために全木を伐採した後に残る木質残骸）を使って製品を製造する必要がある。 「商業化前間伐材」とは、日常的な管理の一環として森林から間伐される小さな木です。

メイン州の森林から収穫された木材製品と廃棄物、2020

メイン州の広大な森林から収穫された木材や廃材は、木材、パルプ、紙から、家庭用暖房用のペレットや発電用の木材チップに至るまで、幅広い用途に使用されます。 この収穫がどのように行われるかについての、利用可能な最新の状態データは次のとおりです。

これらの基準の目標は、森林内のほとんどの木材が炭素を貯蔵し続け、炭素が大気中に放出されるのを防ぐことです。

メイン州の広大な森林地帯は、いわゆる炭素吸収源であり、重要な場所です。 2022年の州報告書によると、これらの森林はすでにメイン州の二酸化炭素排出量のほとんどをすでに隔離しており、そのほとんどは交通機関や家庭の暖房に由来する。

木や植物は二酸化炭素を呼吸し、成長するにつれてその炭素を体に加えます。そして、伐採されて木や紙になるときでも、二酸化炭素を保持します。 分解したり燃やしたりすると炭素を排出します。

メイン州の森林はほとんどが私有地であるため、木材産業の擁護者らは、地主は住宅などの開発のために土地を売却するのではなく、森林を森林として維持して収益を得るさまざまな方法が必要だと主張している。 2017年のハーバード・フォレストの報告書によると、ニューイングランドでは保全活動が遅れているため、開発により森林面積が積極的に失われているという。

木材熱支持者らはまた、バイオ燃料などのエネルギー利用を目的とした廃木材は、そうでなければ林床や製材所の外の山で腐ってしまい、山火事の危険が生じ、遅かれ早かれ分解して炭素が排出されるだろうと主張している。

「再生可能な資源を持たない化石燃料を、木材の成長と死滅、そして腐朽という自然なサイクルを利用することで置き換えているのです」とフィッツパトリック氏は語った。

リンカーン工場は当初、周辺地域からの約7万「グリーントン」の廃木材を使用して年間300万ガロンの燃料を製造する予定だ。 理論上、連邦政府のデータによると、これは2020年にメイナーズに販売された家庭用暖房油2億1,300万ガロンの1.4％を代替する可能性がある。

フィッツパトリック氏は、リンカーンでの生産を拡大し、近隣の木材供給がすでに確保されている他のパルプ・製紙工場跡地に工場を建設することで、バイオファインの生産量は「おそらく10年以内、あるいはそれ以内に文字通り数億ガロンに増加する可能性がある」と述べた。 。」

「最初の商業プラントが稼働したら…人々に悪い印象を与えないことを願っていますが、これらのプラントは十分な速さで建設することはできないと言います。」と彼は語った。 「需要は膨大になると思います。それは州、そしておそらく北東部、そして世界に良い影響を与えると思います。」

集中的な収穫に対する不安

メイン州で廃木材が特に豊富なのは、地域の送電網に供給するために廃木材を燃やす発電所での利用が減少していることも一因だ。 これらのバイオマス発電所は近年、メイン州とニューハンプシャー州の全域で経済的に苦境に陥り、多くが閉鎖されている。

しかし、木材暖房反対派は、木材暖房産業の成長がエネルギー利用のために木全体を焼くことにつながり、森林からより多くの炭素を除去し、ひいては気候変動を加速させる可能性があると懸念している。

こうした懸念は木質ペレットエネルギー分野で現実のものとなった。 非営利報道機関モンガベイによる昨年の調査では、米国南東部の大手企業が廃木材に焦点を当てているという主張に反して、森林を皆伐し、丸ごとの木を使ってペレットを製造していることが明らかになった。 これらは英国やヨーロッパに輸出されており、電力生産に頻繁に使用される重要な再生可能燃料とみなされています。

ポートランドを拠点とする林産物コンサルタント、エリック・キングスリー氏は、ニューイングランドには「そんなものはない」と語る。 「私たちは既存の林産物産業と明らかに相乗効果を発揮して事業を行っており、英国やヨーロッパのニーズではなく、地元のニーズに応えています。」

廃木材はペレットの製造に好まれており、バイオ燃料 Biofine が開発されていますが、他にも潜在的な投入物があります。 開発最高責任者のマイク・カッサータ氏は、バイオファイン社の廃木材資源が不足した場合、燃料を作るために使用するものをゴミからの古紙や段ボールで補うと述べた。

「都市固形廃棄物ではなく、樹木全体を使用するのは意味がありません」とカッサータ氏は言う。 「樹木全体は（連邦補助金の）対象ではありません。炭素隔離の観点から見てもそれほど有益ではありません。私たちが真剣に検討したいものではありません。」

カーボンニュートラルは気候ニュートラルではありません

エネルギー製品の製造に使用される木材の種類に関係なく、燃焼すると炭素が排出されます。 実際、木材は水分を含んでいるため、単位熱当たりの炭素排出量が石油や石炭よりも多くなります。

バイオファインは、森林に残された廃木材は数年以内に自然に分解して炭素を放出し、木は再生して新しい炭素を蓄え、最終的には燃料の燃焼による排出を相殺するため、ELはカーボンニュートラルであると考えています。

実際、バイオファイン社は、ELが実際に排出する炭素の量は、その製造に使用された木材に含まれる炭素よりも少ないと述べた。 精製プロセスの副産物の 1 つであるバイオ炭は、その炭素含有量を「ほぼ永久に」保持する有用な肥料または土壌添加剤として評価されている、とフィッツパトリック氏は述べた。

しかし、木質エネルギーへの移行に反対する一部の科学者は、このバラ色の見通しに異議を唱えています。

「業界が注目しているカーボンニュートラルは、気候中立をもたらすわけではない」と、En-ROADSと呼ばれる広く使用されている気候ソリューションシミュレーターの運営を支援するMITのシステムダイナミクス教授ジョン・スターマン氏は語る。 このデータ プラットフォームは、熱または電力としてより多くのバイオエネルギーを使用すると、一般的に地球の気温は低下するのではなく上昇することを示しています。

スターマン氏によれば、重要な問題はスケジュールにあるという。 木が燃えると炭素が大気中に放出され、その炭素が地球を温めます。 その間、新しい木が成長し、炭素を吸い込み、それをその塊に加えます。

しかし、たとえそれらの新しい木が、木材を燃やすことによって最初に放出されたのと同じ量の炭素を吸収したとしても、その間に起こった温暖化効果を元に戻すことはできません。

「それは、その期間中も、そしてその後も、地球はより暖かいということを意味します」とスターマン氏は語った。 「海面は上昇し、異常気象はさらに激しくなり、作物の収量は減少し、過剰な暑さで死亡する人が増えるだろうが、それらの影響はどれも魔法のように起こるものではない」大気中の二酸化炭素の上昇が止まるからといって、消え去る必要はありません。」

スターマン氏が好む暖房油の代替品は、メイン州が気候変動計画で優先しているものと同じだ。つまり、エネルギー使用量を全体的に削減するための家庭の集中耐候化と、自ら二酸化炭素を排出せず、ますますクリーンな電力網で稼働する効率的な電動ヒートポンプだ。

メイン州の石油販売会社はヒートポンプ反対運動に関与しているとされている。 多くの薪ストーブ支持者は、電気に頼らないバックアップ燃料源として薪ストーブを使用するメイン人の伝統的な使い方に沿って、上記すべてのアプローチを支持していると主張している。

メイン州気候評議会議長のハンナ・ピングリー氏は、「バイオ燃料と木材熱を活用する余地はあるが、それは排出ゼロの解決策ではないだけだ」と述べた。 「ですから、それが主な焦点になることはあり得ません。」

この記事は元々、非営利・無党派の報道機関であるメイン・モニターによって掲載されました。 モニターから定期的に報道を受けるには、ここから無料のモニター ニュースレターにサインアップしてください。

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