ミトコンストローは未来のバイオ燃料に成りますか

質問

光合成能力（単位面積単位時間当たりの光合成発育量）が陸地に発生する雑草類の4.6倍あると評価される海洋性藻類ミトコンストローは未来のバイオ燃料に成り得るでしょうか。
このミトコンストローを大量生産する海洋牧場が実現すれば温帯性海洋国である日本にとって未来のエネルギー源に成り得るのではないでしょうか。

回答No.4

kagakusuki · ベストアンサー

>光合成能力（単位面積単位時間当たりの光合成発育量）が陸地に発生する雑草類の4.6倍ある

>1m2当たり収穫可能なミトコンストローをアルコール発酵させて生成されるエタノール量は約0.1４リットルと試算されています。

といっても、発酵に頼る以上は、発酵した際に得られる液体はアルコール濃度の低い、多種類の有機物と大量の水分を含んだ混合液であり、高純度のアルコールではありませんから、そのまま燃料になる訳ではありません。
　その混合液の大部分は水であり、アルコールは少量しか含まれていないのですから、そこから燃料となるアルコールを取り出さねばなりません。
　水とアルコールは、水と油のように自然に分離してしまう様なものではなく、溶液となって互いに溶け合っていますから、分離するためには蒸気圧の差を利用して蒸留を繰り返さなければなりません。
　蒸留を行うためには熱が必要になりますから、大部分が水で出来ている発酵後の液からアルコールを分離するためには大量のエネルギーが必要になります。
　元々、藻類は地上の植物と比べて水分の割合が非常に多いため、その分だけ発酵液に含まれている水分の割合も多くなると思われますから、アルコールを取り出すためにはより多くのエネルギーが必要になります。
　その蒸留のためのエネルギーも藻類から得られたエネルギーによって賄うとしますと、アルコール燃料として生産できるエネルギーは目減りしてしまい、下手をしますと蒸留の際に消費されるエネルギーの方が多くなって、別の所から供給されたエネルギーを大量に消費しなければアルコールを生産できないという恐れすらあります。
　そのため、藻類は光合成によって得られたエネルギーに対して、燃料として使用できるエネルギーの割合は少なくなりますので、アルコール燃料に転換するのであればあまり良いエネルギーにはならない恐れがあります。

お礼

＞元々、藻類は地上の植物と比べて水分の割合が非常に多いため、その分だけ発酵液に含まれている水分の割合も多くなると思われますから、アルコールを取り出すためにはより多くのエネルギーが必要になります。

ここですが、まず海上から回収した藻類は一度軽く水洗いして塩分を取り除いたあと、日干しにして水分を取り除き乾燥させます。
もちろん外部燃料は使いません。
そのあとは発酵槽に移して発酵させるのですが、このとき発酵促進剤として酵母菌を用い若干の熱を加えて高速発酵させるのです。
高純度のエタノールを生成させることができます。

回答No.7

kagakusuki

>酵母菌を用い若干の熱を加えて高速発酵させるのです。

　ここですが、まず酵母菌は水の無い所では生存する事が出来ませんから、発酵後の液には大量の水分が含まれている事になりますし、アルコールにならなかった藻類の残渣や、酵母菌の細胞等、様々な有機物が混じり合った状態にしかなりません。
　又、酵母菌はアルコールの濃度が高い環境では代謝が阻害されてしまいますから、発酵液のアルコール濃度をあまり高くする事も出来ません。
　そのため、

>高純度のエタノールを生成させること

は不可能ですので、燃料用のエタノールを得るためには、エネルギーを消費して蒸留を行うしかありません。
　これは発酵によって燃料用のバイオエタノールを得ようとする場合には避ける事が出来ない問題です。

　加えて酵母がアルコール発酵に利用出来るのは糖だけであり、酵母はデンプンですら利用できません。
　そして、植物の多くは光合成で得たエネルギーの大半をセルロースやデンプンの生産に使っており、単糖類や二糖類の様な酵母が利用できる形で蓄えているエネルギーはあまりありません。
　しかも、一般的に言って、藻類のバイオマスに含まれている糖の割合は、木や草などの陸生植物と比べてもすくないため、酵母によるアルコール発酵を使用する限り、藻類のバイオマスに含まれているエネルギーの大半を燃料として利用する事が出来ません。

　従って、藻類を酵母によって発酵させるのでは、効率が低過ぎてエネルギー源としての燃料を得る事は難しいと思います。

>海上から回収した藻類は一度軽く水洗いして塩分を取り除いたあと

　海上には真水はありませんから、蒸留の際に排出される水を利用するか、或いは海水から塩分を分離して淡水化した水を利用するしかありませんので、ここでもまたエネルギーを消費しなければなりません。

回答No.6

doc_weekennd

こちらもあまりお地蔵様の気に入りそうな質問は無さそうですが、数は多いかな？

回答No.5

Mokuzo100nenn

＞林業の再生　→　森林伐採　→　環境破壊

全伐と間伐の区別もつかん輩が勝手なことを言ってはイケませんぞ。

回答No.3

Mokuzo100nenn

日本の場合、手つかずの森林の材木（とくに間伐材）がバイオ燃料として有り余っています。
わざわざ新しく海洋性の藻を開発するまでもなく、国有林、民有林の間伐を推進するだけで全国の寒冷地の暖房・給湯が賄えると思います。

それには、林業の再生が必要であり、その為には（＝需要を作るためには）木造住宅の（現代的な姿での）復活がカギになってまいります。

お礼

＞それには、林業の再生が必要であり、その為には（＝需要を作るためには）木造住宅の

林業の再生　→　森林伐採　→　環境破壊
まあ大体がこんな流れになります。
今どき現代的ではないって、批判されること受け合いですね。

回答No.2

noname#212003

未来の燃料を現代では判って無いだけです・・

未来のものは　インスピレーションに依り　時代に合わせた物が発明　発見される・・

歴史を紐解けば　理解出来るのに・・

回答No.1

dogs_cats

その藻類の単位発熱量がどの程度なのか、培養の時間と生産コストが問題になるのではないでしょうか。

藻類であれば、東大発と謳ってる「ユーグレナ」がバイオ燃料にもなりえるとしていますが、現況は健康食品としての販売のようなので、培養コストが高いのでしょう。

お礼

＞その藻類の単位発熱量がどの程度なのか、

1m2当たり収穫可能なミトコンストローをアルコール発酵させて生成されるエタノール量は約0.1４リットルと試算されています。
1ｋm2のファームからだと約1４0トン程度の燃料アルコールが生成できる計算です。