バイオガスプラントの日本市場が成長期へ！廃棄物から高付加価値燃料・化学品を生み出す未来

日本のバイオガスプラント市場は、これからグンと成長する見込みです。2025年には20億9,000万米ドル規模だった市場が、2035年には36億4,000万米ドルに達すると予測されています。これは、年平均5.70％という堅実な伸び率です。この成長を支えるのは、単に電気を作るだけでなく、バイオガスをもっと価値の高い資源に変える技術が進んでいるからなんです。

注目すべき新技術：バイオガス精製と化学品への転換

これまでのバイオガスプラントは、主に発電に利用されてきました。しかし、最近では、より高純度なバイオガス（バイオメタン）を精製したり、燃料や化学品の原料として活用したりする動きが活発になっています。

旭化成の高度バイオガス精製技術

例えば、旭化成は2025年に倉敷市の児島下水処理場で、高度なバイオガス精製技術の実証に成功しました。この技術では、バイオガスから99.5％以上のメタンを回収し、その純度も97％にまで高めることができるとされます。これによって、下水由来のバイオガスから高品質なバイオメタンを作り出し、都市ガスのパイプラインに流したり、圧縮して車の燃料にしたりすることが可能になります。旭化成は2027年からのグローバル展開も視野に入れているそうで、この技術は今後のバイオガス活用の大きなカギとなりそうです。

三菱ガス化学のバイオメタノール生産

また、化学品への転換も大きな動きです。三菱ガス化学は2024年6月に、新潟工場で消化ガス（バイオガスを発酵させた後のガス）を原料にした、国内初の商業規模でのバイオメタノール生産をスタートさせました。このバイオメタノールは、化学産業やエネルギー分野で使う低炭素な原料や燃料として使え、バイオガスの価値を大きく高めています。このように、廃棄物から高付加価値な化学品を生み出すことは、事業の収益性を向上させる新たな道を開くものといえるでしょう。

現場で役立つ原料と消化槽の選び方

バイオガスプラントでどんな原料を使い、どんなタイプの設備を選ぶかは、現場の状況に合わせて考えることが大切です。

都市の廃棄物から農場の残渣まで、広がる原料の選択肢

バイオガスプラントの原料は多岐にわたります。主なものは、都市系バイオ廃棄物、農業残渣、エネルギー作物の3つです。

都市系バイオ廃棄物：食品廃棄物、下水汚泥、一般有機廃棄物など、都市で出るゴミを活用します。予測期間中に年平均6.5％で成長すると見込まれており、安定した原料供給源として注目されています。相模原のバイオガス発電施設では、食品廃棄物などを活用して再生可能電力を生産するモデルが導入されています。
農業残渣：家畜のふん尿、作物の残りかす、食品加工の際に発生する残渣などがこれにあたります。地域で回収し、バイオガスに転換する取り組みが広がっており、廃棄物処理のコスト削減と再生可能エネルギー生産を両立できるのが強みです。TOYO ENERGY SOLUTIONは、牛ふんや食品残渣を処理するプラントを展開しています。
エネルギー作物：まだ利用は発展途上ですが、安定した収量と高いメタン収率が期待できるため、将来の原料多様化の重要な選択肢として見られています。日本政府とBreakthrough Energyがバイオマス技術の商業化加速に向けた協力関係を構築しており、今後大規模な利用も期待されます。

湿式と乾式、それぞれの消化槽のメリット

バイオガスプラントの心臓部ともいえる消化槽には、主に「湿式嫌気性消化（しっしきけんきせいしょうか）」と「乾式嫌気性消化（かんしきけんきせいしょうか）」の2つのタイプがあります。

湿式嫌気性消化：水分の多い原料（下水汚泥、食品廃棄物、家畜ふん尿など）に適しています。液状の原料を安定して処理しやすく、メタンガスの収率を一定に保ちやすいのが特徴です。IHIプラントサービスとマレーシアのMTC ORECが、この技術を活用したバイオメタン生産の共同開発を進めています。
乾式嫌気性消化：固形分の多いバイオマス（食品残渣、紙類、農作物残渣など）に適しており、予測期間中に年平均6.4％で成長すると見込まれています。水の量を抑えながら高固形分原料を処理できるため、廃棄物の特性によっては非常に効率的です。ORIX環境資源マネジメントの寄居バイオガスプラントが、この方式で一般廃棄物を処理しています。

どちらの方式を選ぶかは、利用する原料の種類や水分量によって決まります。ご自身の農場や地域で出る廃棄物の特性に合わせて検討することが重要です。

バイオガス活用の多様な未来：発電から輸送燃料まで

バイオガスの使い道も多様化しています。これまでは発電が中心でしたが、今後は輸送用燃料としての活用が特に伸びると予測されています。

発電・熱利用から輸送用燃料へのシフト

発電は引き続き主要な用途ですが、発電時に発生する熱も工場や周辺施設で活用するCHP（コジェネレーション：熱電併給）システムが一般的です。これにより、エネルギーを無駄なく利用し、プラント全体の経済性を高めることができます。

しかし、特に注目すべきは「輸送用途」で、予測期間中に年平均6.9％と最も高い成長率が見込まれています。これは、バイオガスを精製してバイオメタンやCBG（圧縮バイオガス）として利用する動きが強まっているためです。高純度なバイオメタンは、天然ガス車の燃料や都市ガスの代替として使えるため、発電以外の大きな需要を開拓できます。電力市場の価格変動リスクを避けやすい点も、輸送用途への転換を後押ししています。

導入を検討する事業者へ：成功事例と連携のヒント

バイオガスプラントの導入を検討する際には、単に設備を建てるだけでなく、原料の確保から最終製品化までを一貫して考えられる事業者と組むことが成功の鍵となります。自治体やエネルギー事業者、食品・農業事業者などとの連携も非常に重要です。

国内外では、活発なプロジェクトが進行しています。

ドイツのWELTEC BIOPOWERは、山形県や長野県で複数のバイオガスプラント案件を受注し、発酵槽からエネルギー利用まで一体型のソリューションを提供しています。
東京エネシスは熊本県で、食品廃棄物や下水系廃棄物を利用する1.6MWのバイオガス発電プロジェクトを進めており、高度な嫌気性消化と資源回収を組み合わせる計画です。

これらの事例は、長期的な原料確保と複数の収益源を持つ事業モデルが、投資を呼び込み、事業を安定させるためにいかに重要かを示しています。

まとめ：これからのバイオガスプラント市場

日本のバイオガスプラント市場は、廃棄物処理と再生可能エネルギー生産を両立するだけでなく、バイオメタンやバイオメタノールといった高付加価値な製品を生み出す「再生可能ガス・資源循環市場」へと進化しています。都市系有機廃棄物の活用、乾式嫌気性消化の拡大、そして輸送用バイオメタンへの転換は、特に高い成長が期待される分野です。

発電専用のモデルから、複数の用途を組み合わせた高収益モデルへの転換が進むことで、2035年に向けて市場の魅力はさらに高まっていくでしょう。

この市場の動向について、より詳しい情報が必要な場合は、以下のリンクよりお問い合わせください。