TSC Foresight

次世代バイオ燃料（概要）

平成29年11月1日

上野 伸子

技術戦略研究センター (TSC) 再生可能エネルギーユニット

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 （NEDO)

平成29年度第2回NEDO 『TSC Foresight』セミナー

TSC Renewable Energy Unit

次世代バイオ燃料の定義と位置づけ

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区分 食料との競合の観点から見た社会受容性

ガソリン・軽油の代替

ジェット燃料の代替

国内外の

開発動向

第一世代バイオ燃料（可食部由来バイオエタノール/ディーゼル）

× ○ × 商用化

第二世代バイオ燃料（セルロース系バイオエタノール等）

○ ○ ×R&D～実証

次世代バイオ燃料（炭化水素系バイオ燃料）

○ ○ ○ R&D

TSC Renewable Energy Unit

航空旅客輸送量は増加傾向にある。

3出所：航空機関連データ平成28年版（日本航空機開発協会, 201７）

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航空業界のCO2削減目標

IATA（国際航空運送協会）は2050年に2005年比でCO250%削減を目標としている。

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未対策の場合

2020年の水準

全対策を講じた場合

バイオ燃料とまだ見ぬ新技術

技術的な対策

エンジンや装置等の新技術導入

性能向上と機体の軽量化技術

トラフィック管理対策

2050年まで50%削減

バイオ燃料及びまだ見ぬ新技術

CNG2020

経済的方策

BAU

出典：IATA technology roadmap 2013(IATA, 2013)を基にNEDO技術戦略研究センター邦訳(2017)

TSC Renewable Energy Unit

“drop-in”バイオジェット燃料のための国際認証制度：ASTM

バイオジェット燃料は航空機に搭載するためにASTM D7566に適合しなければならない

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バイオジェット燃料

化石燃料

バイオジェット混合燃料

CoA

（分析証明書）ASTM D7566

Annex・・

CoQ

（品質証明書）ASTM D1655

Jet A

CoA

（分析証明書）ASTM D7566

Table 1

RCQ

（リファイナリーの品質証明書）ASTM D1655

Jet A

出所：各種資料を基にNEDO技術戦略研究センター作成（2017）

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ASTM D7566取得技術

取得状況 変換プロセス 概要 申請企業

ANNEX1 Fischer Tropsch(FT)

2009年9月GTL(Gas to Liquid)50%混合が承認された

SASOL(南アフリカ), Rentech(米)

ANNEX2 Hydroprocessedesters fatty acids (HEFA)

2011年7月Bio-SPK(Bio Synthetic Paraffin Kerosene)50%が承認された

Chevron(米), BP(英), Phillips 66(米)

ANNEX3 Synthetic Iso-paraffin (direct sugar) (SIP)

2014年6月10%混合が承認された

AMYRIS(米), TOTAL(仏)

ANNEX4 Synthesized paraffinic kerosine plus aromatics (SPK/A)

非化石資源由来の芳香族をアルキル化した合成ケロシン

SASOL(南アフリカ), Rentech(米)

ANNEX5 Alcohol to Jet (ATJ)

2016年1月ブタノールto JET

GEVO(米)

6出所：各種資料を基にNEDO技術戦略研究センター作成（2017）

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ジェット燃料価格（円

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ジェット燃料価格（円

/L）

次世代バイオ燃料の目標価格水準について

ジェット燃料価格は、近年の原油価格の低下に伴い2016年時点では40円/L程度。

現状の市場価格は低いものの、航空業界には石油価格の高騰に備えた供給体制の構築ニーズがあり、120円/L程度であれば自主的に導入が進みうると考えられる。

また、航空機運賃への価格転嫁も可能であることから、従来型ジェット燃料よりも高くとも、バイオジェット燃料が導入されうると考えられる。

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次世代バイオ燃料のコスト水準（現状）：千円～数千円/l

航空会社が許容可能と主張している価格水準（ヒアリングベース）

ジェット燃料の国際市場価格の推移と将来予測

出典：Bloomberg Professional（2014年までの実績値）（Bloomberg, 2017)及びAnnual Energy Outlook 2016(EIA, 2016)を基にNEDO技術戦略研究センター作成（2017）

国内市場引渡価格(2016)

約40円/l

2,000

D D D D D D D D D D D D D D D D D DD D D D D D D D D D D D D D D D D D

将来予測

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他の石油代替技術及び現状価格との比較

石炭・天然ガス由来のFT合成によるジェット燃料価格は約110～220円/L程度。 現状、バイオジェット燃料の価格は千円~数千円/L程度だが、数百円以下の水準まで低減すれば、低炭素化義務化時には実用化しうる水準と考えられる。

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燃料種別 現状価格 将来見込み(2030) 備考

化石燃料由来ジェット燃料

既存技術

市場価格（石油由来・分留）

約20～120円/L※1 約40~150円/L※3

代替技術

石炭・天然ガス由来ガス化FT合成

約110~220円/L※2 -技術的に成熟

バイオジェット燃料

廃食油・植物油を原料とした炭化水素製造

約1200円/L※2 -

現時点の導入事例が多いが将来性低

糖化発酵エタノール経由 約1900円/L※2 -

NEDO目標価格(2030年までの道筋を示す事業の目標)

-

世界的な導入機運が高まり、世界最安値が実現できれば(120円/L以上でも)、導入が進展すると見

込まれる

航空運賃への価格転嫁が可能

※１：2001年～2016年のジェット燃料の市場取引価格（Platts, 2016）※２：2007年～2012年に米国国防省が調達した代替燃料の調達価格（IATA, 2014)

※３：米国EIAのジェット燃料価格の将来予測値（EIA, 2014)

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次世代バイオ燃料製造の製造方法（⑫、⑬以外はNEDO研究開発事業で検討済）

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⑮水素化処理⑭ﾒﾁﾙｴｽﾃﾙ化

⑤’ガス化 ⑪FT合成C’)ガス化ＦＴ合成

J)廃食油・植物油

を原料とした炭化水素製造

A)糖化発酵アルコール経由(ATJ)

③前処理糖化 ⑨発酵 ⑯脱水・重合・水素化分解(ATJ)

炭化水素燃料

アルコール

D)ガス化アルコー

ル生物合成経由(ATJ)

⑤ガス化 ⑫発酵 ③ATJ

バイオディーゼル⑭メチルエステル化

油脂⑦抽出G)油脂生産微細藻類

⑮水素化処理

⑮’改質⑦抽出

H)炭化水素

粗油生産藻類

粗油(炭化水素)

I)油脂非生産藻類のHTL処理

⑮‘改質⑧HTL ⑰蒸留・分離

⑮’水素化処理

⑩発酵④前処理糖化高分子中間体 ⑮’水素化

分解等B)糖化発酵高

分子中間体経由（STJ）

C)ガス化ＦＴ合成

⑤ガス化 ⑪FT合成

シンガス

⑰蒸留・分離

E)ガス化高分子

中間体生物合成経由

⑤ガス化 ⑬発酵⑮’水素化分解等

E’)ガス化を経由した

生物化学的炭化水素製造

⑤’ガス化 ⑬発酵 ⑮’水素化分解等

⑫発酵⑤’ガス化 ⑯ATJD’)ガス化アル

コール生物合成経由(ATJ)

⑰蒸留・分離

F)急速熱分解処理

⑥急速熱分解 バイオ原油

ＦＴ合成油

⑮’水素化処理等

⑰蒸留・分離

②生産・収集・運搬

①収集・運搬

出所：NEDO技術戦略研究センター作成（2017）

木、草本等

微細藻類

都市ゴミ

廃食油等

糖

合成ガス（CO＋H2）

（CnHm)

シンガス(廃ガス含む)合成ガス（CO＋H2）

アルコール

高分子中間体

バイオ原油

ＦＴ合成油

アルコール

高分子中間体

バイオディーゼル

(1)セルロース系バイオマス

(2)微細藻類

(3)都市ごみ・廃ガス

(4)油脂

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バイオ燃料関連技術別出願人国籍別特許出願件数

バイオマス要素技術は、中国、アメリカの出願件数が多い。 日本は第３位。

10出典：NEDO「平成27年度出願特許における日本のポジショニングに関する情報収集」(2015)

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バイオ燃料関連技術に関する論文発表件数の経年変化

藻類由来燃料製造技術に関する論文発表件数の伸びが顕著である。

11出典：NEDO「平成27年度出願特許における日本のポジショニングに関する情報収集」(2015)

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個別の要素技術に関する論文発表件数について

日本は、藻類由来液体燃料製造技術では第８位。ガス化技術では第３位。

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藻類由来液体燃料製造技術 ガス化技術

出典：NEDO「平成27年度出願特許における日本のポジショニングに関する情報収集」(2015)