成果報告書詳細
管理番号20110000001570
タイトル平成22年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術普及協力事業 技術実証事業FS 馬鈴薯澱粉残渣からのバイオエタノール製造実証事業(中国)
公開日2011/10/12
報告書年度2010 - 2010
委託先名双日株式会社 日立造船株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名新エネルギー部
和文要約自動車保有台数の飛躍的な増大にともない、中国におけるガソリン消費量も2009年の6,146万トンから2020年には11,308万トンに達する見込みである。2020年にE10を全土で導入するには、燃料用エタノールが1,131万トン必要だが、2009年の燃料用エタノール生産実績は172万トンしかなかった。今後10年で合計約960万トン/年の製造設備が必要である。一方、中国は食料価格の高騰を避けるため、トウモロコシ等の食料からのエタノール生産プラントの新設は認めていない。非食用作物(キャッサバ、サツマイモ、スイートソルガム等)の栽培拡大およびセルロース系エタノールの技術確立を目指しているものの、キャッサバからのエタノール製造を除いて、まだ商業規模で実現していない。独立行政法人産業技術総合研究所が保有するアクレモニウム糸状菌は、澱粉質もセルロース質も糖化する酵素を生産する菌であり、澱粉質とセルロース質が複雑に絡み合った馬鈴薯澱粉残渣を糖化する。また、日立造船株式会社の開発した、脱水性能の優れたゼオライト膜システムは、エネルギー効率良くエタノールを無水化することができる。この2つの技術を活用し、かつアクレモニウム糸状菌および発酵酵母をオンサイト生産することを前提として、馬鈴薯澱粉残渣からのバイオエタノール製造につきFSを行った。商業規模事業においては、黒龍江省北大荒馬鈴薯集団有限公司の馬鈴薯澱粉工場(克山工場)から排出される馬鈴薯澱粉残渣約24万トン/年を糖化・発酵処理(一部は糸状菌および発酵酵母の培地用に供する)し、生産される燃料用バイオエタノール6,500トン/年は中国石油(PETROCHINA)に販売し、副製品DDG9,600トン/年は克山農場等に乳牛等の飼料原料として販売する事業として事業費用および採算性試算を行った。FSの結果、技術実証事業費は7.62億円、商業規模事業費は34億円、商業規模採算性はIRR 14.01%(政府補助金なしの場合)および18.94%(政府補助金有りの場合)と計算された。商業規模での事業採算性は良好であり、政府補助金が得られればより優れたものとなる。また、酵素コストについては、市販酵素購入の場合の酵素コストは約567円/kg-エタノール(仮に酵素価格が1/10になった場合は約56.7円/kg-エタノール)、オンサイト酵素生産の場合の酵素コストは約13円/kg-エタノールと計算された。オンサイト酵素生産の方がコスト的に有利であることが示された。さらに、商業規模事業は、1.非食料からのバイオエタノール生産を増大するという中国の国策に合致している、2.馬鈴薯残渣の腐敗による悪臭回避により環境保全に貢献する、3.免税措置・補助金・優遇価格の適用対象となる可能性が高い、ことより普及性が高いと判断される。
英文要約Title : Fundamental Research Projects for Increasing the Efficient Use of Energy, “Feasibility Study of the Model Project for Bio-ethanol Production from Residues of Potato Starch in China” (FY2010) Final Report
With a dramatic increase in the number of cars, gasoline consumption in China is estimated to reach 113.080 million tons in 2020 from 61.46 million tons in 2009. Introduction of E10 gasoline throughout China requires 11.31 million tons of fuel ethanol, but actual production of fuel ethanol in China in 2009 was only 1.72 million tons. Within the next 10 years, production facilities totaling 9.6 million tons/year are required.On the other hand, the Chinese government does not allow building new ethanol production plants which produce ethanol from foods such as corn, in order to avoid the soar of food prices. Though it aims to expand cultivation area of nonfood crops such as cassava, sweet potato, and sweet sorghum, and also to establish technology producing ethanol from cellulose, these are not yet realized on a commercial scale, except the case of ethanol production from cassava. Acremonium cellulolyticus, which was discovered by and has been kept in National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), produces the enzyme converting both starch and cellulose to sugar. And zeolite membrane dehydration system, which has been developed by Hitachi Zosen Corporation, dehydrates ethanol with high energy efficiency. We implemented feasibility study for bioethaol production from potato-starch residue by utilization of these 2 elemental technologies and onsite production of both acremonium cellulolyticus and yeast.We studied the technology demonstration cost, commercial scale project cost and its profitability based on the following assumption;Producing 6,500tons/year of bioethanol and 9,600tons/year of DDG(by product) by saccharification and fermentation of about 240 thousand tons/year of potato-starch residue, except some portion used for the cultivation of acremonium cellulolyticus and yeast, released from potato-starch factory (Keshan factory)of Heilongjiang Bei Da Huang Potato Industry Group. Bioethanol is soled as fuel ethanol to PETROCHINA and DDG is sold as feed for milk cows to Keshan farm etc.The technology demonstration cost was estimated as 762 million Japanese-yen, and commercial scale project cost was estimated as 3,400 million Japanese-yen. And then, Profitability on commercial scale project was calculated as IRR 14.01%(without government subsidies)and IRR 18.94%(with government subsidies).Business profitability is good on a commercial scale, and it becomes better if it can get the government subsidies. Regarding the enzyme cost, in case of using enzyme on the market, it was calculated as about 567 Japanese-yen/kg-ethanol (even when enzyme cost on the market reduced to one-tenth, it was calculated as about 56.7 Japanese-yen/kg-ethanol). On the other hand, in case of onsite production, it was calculated as about 13 Japanese-yen. This result shows that onsite production of enzyme is much more advantageous than using enzyme on the market. Moreover, spread of this kind of project to other area in China can be highly expected, because ;(i) this kind of project satisfies the Chinese government policy to product bioethanol from nonfood crops, (ii) this kind of project can avoid the stench from rotten potato-starch residue, (iii) this kind of project can expect tax exemption, government subsidies, and preferential sales prices of bioethanol.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る