クリーンエネルギーで地球を救う！

農業廃棄物をエネルギー資源（バイオマス）に！

農業では、家畜の排せつ物や規格外の農産物など大量の廃棄物が発生し、その処分に大きなエネルギーと費用がかかります。こうした廃棄物系バイオマスは、発酵させれば肥料ができますし、その際に発生する熱も利用可能です。しかし農家の負担が大きく、有効活用のネックになっています。
現在、家畜の排せつ物の堆肥化はかなり進んでいますが、発酵促進のために暖める電気代が必要です。また野菜や果物の堆肥化については、理論上は可能であるものの、水分が多くて発酵しにくく手間がかかるため、石油などを使って焼却しているのが現状です。

堆肥化の過程で出る熱を利用

そこで、農家の負担を減らし、採算がとれるようなバイオマス利用装置の開発が進んでいます。その一つが、現状の家畜糞尿堆肥化装置を改良して、発酵で発生する70～80℃のガスの熱を発酵促進に利用する方法です。ガスを大気中に放出せず装置に戻し、ヒーター代わりに利用するのです。この改良の最大の特徴は、ガス中の有害成分を取り除くなどの手間をかけずに、かつ、電気代を節約できる点です。実用化に向けて、発酵に有害成分が影響しないかなどを詳細に検討している段階です。

「投入するだけでOK」な堆肥化装置を

この仕組みを、廃棄果物に応用する研究も行われています。例えば廃棄される温室みかんを堆肥化し、その過程で出る熱を温室に使えば、処分費用や暖房費も節約できて農家のメリットは大きくなります。問題は、水分の多いみかんは発酵温度が50℃程度と低いことと、収穫時期などによって、廃棄みかんの発生量にばらつきがあることです。そのため、熱として利用できるレベルまで温度を上げ、かつ装置へのみかんの投入量調整も不要な装置にするための改良が研究されています。
このように、農家の手間がかからず、かつ、コスト削減につながる堆肥化装置ができれば、日本中、世界中で廃棄物系バイオマスの活用が進み、環境問題の解決に大きな貢献になると期待されています。

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先生情報 / 大学情報

愛知工科大学工学部機械システム工学科教授渡部吉規先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

環境工学、エネルギー工学、プロセス設計

先生が目指すSDGs

メッセージ

「環境問題」に興味があるなら、ここには生物学系、力学系、経済、社会背景など、さまざまな分野が絡んできます。いろいろなことに関心を持って、知識を広げていってください。また、思いやりの心も大切です。環境問題を解決するというのは、人間を救うことです。親や周りの人を含め、どんなことをすればみんなが幸せになれるか、感謝や思いやりの心を持って、自分にできることを考えましょう。研究や仕事が単に数字の追求になってしまわないよう、人の役に立つものを生み出してほしいです。

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愛知工科大学は、工学部：機械システム工学科、電子ロボット工学科、情報メディア学科の3学科を設置しています。モノづくりの盛んな地の利を生かし、1年次から始まるインターンシップや企業・自治体等と取り組むプロジェクト型授業、実験・実習を多く取り入れたカリキュラム編成など、モノづくりを体感しながら学ぶ実践的技術者教育を展開しています。また、所属学科の科目とは別にIoT技術(デジタル化技術、ネットワーク化技術、データ活用技術)を学べる学科横断型特別選抜教育となる「IoTモノづくりコース」を設置しています。