SDGsGoal7(エネルギーを皆にそしてクリーンに)松葉を火災の危険から再生可能燃料へ

松葉を火災の危険から再生可能燃料へ

【ニューデリーINPS Japan/ SciDev.Net=ランジット・デブラジ

インドの広大な亜ヒマラヤ帯の針葉樹林では、松葉の燃えやすさが火災の主な原因となっているが、一方で松葉は豊富な再生可能エネルギー源である、と研究者らは言う。

インドの国営中央農業工学研究所(CIAE)の研究者らによれば、落ちた松葉は乾燥した時期に発火し、壊滅的な森林火災を引き起こす可能性があるため、森林床から松葉を除去する必要があるという。

『カレント・サイエンス』誌に掲載されたこの研究は、松葉の炭化とブリケット化によって、温室効果ガスの発生を抑制できる可能性について検討したものである。

インドのボパールにあるCIAE農業エネルギー・電力部門の上級科学者、サンディップ・マンダル主任研究員はSciDev.Netの取材に対して、 「松葉は簡単に圧縮して高発熱量のブリケットにすることができ、あらゆる熱用途に使用することができ、化学プロセスを通じて高品質のバイオ燃料を生成することができます。」と語った。

熱分解(酸素のない状態で有機物を加熱するプロセス)により、松葉は1キロ当たり28.52メガジュールの発熱量を持つバイオオイルに変換され、内燃機関用の混合燃料や炉の燃料として使用できることが、この研究で明らかになった。

これに対し、ディーゼルの発熱量は1キログラムあたり約45.5メガジュールである。

「バイオオイルの引火点、発火点、流動点は、高速ディーゼルよりも高かった」と研究は述べ、「オイルは広く使用されている圧縮注入エンジンにも適している。」と付け加えた。

また、松葉から作られたブリケットは、レンガ窯やボイラーの燃料として使用され、電力を生成するだけでなく、家庭用の清潔で手頃な燃料としても提供できる。

ブリケット化には、乾燥した植物由来のいわゆる「リグノセルロース系」バイオマスを高密度化し、発熱量が高く、貯蔵・輸送が可能なブロックにすることが含まれる。バイオマスは、その豊富さから、太陽光、風力、水力といった他の再生可能エネルギー源に勝るとも劣らない、と研究は言う。

また、松葉を熱分解するとバイオ炭が生成されるが、これは土壌の炭素隔離に理想的な材料であり、気候変動の緩和にも貢献できる、と研究者は言う。分析によると、ブリケット化、炭化、熱分解の3つの変換技術を組み合わせることで、87%のエネルギー効率を達成できることが示された。

松葉の活用

松葉は他の種類の植物バイオマスとは異なり、微生物によって容易に分解されず、森林の床に蓄積する。研究は、インドの夏季には1ヘクタールの松林に約6.3トンの松葉が落ちると推定している。

ヒマラヤ亜熱帯松林は、パキスタン、インドのジャム・カシミール、ヒマーチャル・プラデーシュ、ウッタラーカンド、シッキム、アルナーチャル・プラデーシュ州およびネパールやブータンを含む、世界最長の3,000キロメートルの範囲に広がり、77,700平方キロメートル以上を覆っている。

インド国内では、松葉の商業利用を目指した研究や活動の多くは、ヒマーチャル・プラデーシュ州北部に集中しており、同州には約3,300平方キロメートルの松林があり、毎年約1,300メートルトンの松葉を排出している。これらの森林の大部分は、支配的で干ばつに強いヒマラヤマツで占められている。

ヒマーチャル・プラデーシュ州政府によると、同州では毎年平均2,000件の森林火災が報告されている。

2001年から21年にかけて、ヒマーチャル・プラデーシュ州では900ヘクタール以上の森林が火災によって失われた。グローバル・フォレスト・ウォッチのデータによると、最も深刻な損失は2004年で、150ヘクタールが焼失した。

ヒマーチャル・プラデーシュ州の州都マンディにあるインド工科大学(IIT)は、再生可能エネルギー源としての松葉の可能性と、森林火災を引き起こす松葉の役割を認識し、ヒマラヤ生活向上センターで特別プログラムを実施している。「4月から6月の夏季に落ちる松葉は、森林の床への水の浸透を妨げます。」と、IITマンディのアルティ・カシャップ准教授は語った。

「その結果、乾燥と松葉に含まれる油分により、松葉は瞬時に発火し、生物多様性、森林、環境、地域経済に甚大な損失をもたらすことがよくあります。また、松葉の密生によって太陽光が地面に届かなくなるため、草の生育が妨げられ、村人たちは家畜の放牧が困難になります。このため、村人たちは松葉に火をつけるしかないのです。」とカシャップ准教授は語った。

カシャップ准教授はまた、「IITマンディのプログラムは、松葉を集めて加工センターまで運ぶことに重点を置いていますが、ヒマーチャル・プラデーシュ州の丘陵地帯では問題があります。私たちは、小規模なペレット化またはブリケット化ユニットを各地に設置することが、最も実行可能な選択肢であり、地元の生計を立てるために重要であると考えています。」と語った。

多くの研究と試験を経て、IITマンディは松葉を切り刻んで圧縮し、清潔で高密度で扱いやすいブリケットを作る方法を開発した。これは燃料として高い需要があり、特許の申請が進行中です。」とカシャップ准教授は語った。(原文へ

INPS Japan/ SciDev.Net

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