トイレットペーパーから電気を作る、コストは住宅用太陽光発電設備に匹敵

2017年09月26日

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

トイレットペーパーから電気を作る、コストは住宅用太陽光発電設備に匹敵の写真

9月12日、アムステルダム大学は廃棄されるトイレットペーパーを電気に変換する技術経済分析について発表しました。トイレットペーパーに多く含まれるセルロースは樹木に由来するため、生産される電気は再生可能であり、発電コストは住宅用太陽光発電に匹敵する結果となりました。

廃棄されるトイレットペーパーを電気に変換、生産される電気は再生可能

廃棄されるトイレットペーパーは、一般的に資産として利用することは難しいですが、乾燥ベースで70〜80wt%のセルロースを含む豊富な炭素源です(図1)。平均して、西ヨーロッパの人々は1年に1人あたり10~14kgのトイレットペーパーを生産しています。それらは汚水フィルタに蓄積され、都市廃棄物全体としては、大きな資源となり得ます。

炭素源となり得るトイレットペーパーですが、現状でオランダの排水処理施設の場合、トイレットペーパーを取り除くため、約70ユーロ/トンのコストを支払っています。一方で、このトイレットペーパーは発電用の資源として利用することも可能です。アムステルダム地域の場合、年に約10000トンのトイレットペーパーが発生しており、仮に電力に変換できたとすると、地域内の6400世帯に需要をまかなうことが可能です

このような特徴を持つトイレットペーパーですが、アムステルダム大学は廃棄されるトイレットペーパーを電気に変換する技術経済分析について発表しました。トイレットペーパーに多く含まれるセルロースは樹木に由来するため、生産される電気は再生可能であり、発電コストは住宅用太陽光発電に匹敵する結果となりました。

80wt%のセルロースを含む廃トイレットペーパー

図1 80wt%のセルロースを含む廃トイレットペーパー 出典:University of Amsterdam

電力コストは、20.3¢/kWh(約23円/kWh)、住宅用太陽光発電設備に匹敵

今回の研究プロジェクトの目標は、アムステルダム地域において年間10000トンもの規模となるトイレットペーパーを、電力に変換することの実現可能性を評価するものです。実験および計算のためのデータは、アムステルダムの廃棄物エネルギー企業(afvalenergiebedrijf)と協力して得ています。

トイレットペーパーは、すべてのアムステルダムの家庭から集めた排水から下水システムを通してふるい分けることで、資源として利用します。トイレットペーパーを電力に変換する方法としては、ガス化装置と、そのガスを直接電気に変換できる高温固体酸化物形燃料電池(SOFCs)を組み合わせるものとなります(図2)。

トイレットペーパーの電力への変換プロセス

図2 トイレットペーパーの電力への変換プロセス 出典:University of Amsterdam

電気変換効率は57%となり、天然ガスコンバインドサイクルと同様です。電力コストは、20.3¢/kWh(約23円/kWh)となり、住宅用太陽光発電設備に匹敵します。システムの資本コストは、主にSOFCの投資コストのために比較的高くなっていますが、市場が発達するにつれてコストが低下すると予想されています。

太陽光や風力と異なり、継続的な資源供給が可能

トイレットペーパーによる電気は、樹木由来のセルロースが大部分を占めるため、再生可能です。一方で、再生可能エネルギーである太陽光発電の場合は夜間には発電できず、風力も天候に左右されます。しかし、トイレットペーパーの場合は、継続的な資源供給が可能であり、時間帯や季節によって発電量が変動する可能性は低いです。また、風量や河川の有無といった自然要因に左右されず、先進国でも継続的に利用可能です。

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