植物由来の航空燃料を使用することで、二酸化炭素の排出量を68%の削減が可能

植物由来の航空燃料を使用することで、二酸化炭素の排出量を68%の削減が可能 地球

ジョージア大学の科学者Puneet Dwivedi氏が発表した新しい研究によると、石油を原料とする航空燃料を、からし菜の一種を原料とする持続可能な航空燃料に置き換えることで、二酸化炭素の排出量を約68%削減することができます。

Dwivedi氏はチームを率いて、非食用の油糧作物であるアビシニアガラシから得られる油を原料とした持続可能な航空燃料(SAF)の損益分岐点価格とライフサイクルでの二酸化炭素排出量を予測しました。

ジョージア大学ワーネル森林・天然資源学部准教授、Puneet Dwivedi氏は次のように述べています。

「原料の供給を確保し、サプライチェーンに沿って適切な経済的インセンティブを与えることができれば、米国南部でアビシニアガラシを原料とした航空燃料を生産できる可能性があります。航空業界は、国全体の二酸化炭素排出量の2.5%を排出し、地球温暖化の3.5%を担っています。アビシニアガラシを使用した航空燃料は、航空部門の二酸化炭素排出量を削減すると同時に、経済機会を創出し、南部地域の生態系サービスの流れを改善することができます。」

バイデンの持続可能な燃料税控除

Dwivedi氏の調査結果は、好ましいタイミングで得られたものです。

9月、ジョー・バイデン大統領は、連邦政府機関が協力して航空燃料の生産量を国全体で増やす「Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge」の一環として、持続可能な燃料の税額控除を推奨しました。

バイデン大統領は、2030年までに航空機の排出量を20%削減し、2050年までに100%ゼロカーボン航空産業を実現するという目標を掲げました。

提言された税額控除の対象となるのは、ライフサイクルでの炭素排出量を50%削減することですが、チームの発見によると、アビシニアガラシはこの基準を上回っているといいます。

アビシニアガラシから航空燃料を製造する際の価格は、現在の市場と経済的インセンティブに基づいて、低いところで1リットルあたり0.12ドル、高いところで1.28ドルと変動しました。

石油ベースの航空燃料の価格は1リットルあたり0.50ドルで、既存の経済的インセンティブを評価に組み込んだ場合、アビシニアガラシからの航空燃料よりも高くなりました。

Dwivedi氏は次のように述べています。

「航空燃料の製造と流通を支援するために、現行の政策メカニズムを継続すべきです。バイデン大統領が発表したグランドチャレンジは、南部地域でのカリナータベースのSAF製造を支援するための画期的なものになるかもしれません。」

米南東部でのアビシニアガラシの栽培

Dwivedi氏は、米国農務省の国立食糧農業研究所がスポンサーとなって1,500万ドルを投じて実施している「アビシニアガラシからの高度再生可能エネルギーのための南東部パートナーシップ」(SPARC)の一員です。

SPARCでは、科学者たちがこの4年間、米南東部でのアビシニアガラシの栽培方法を明らかにし、作物とオイルの収量を最大化するための最適な遺伝学的手法とベストプラクティスに関する疑問を探ってきました。

これらの答えを得たDwivedi氏は、環境と地域経済を支えるアビシニアガラシの役割に自信を持っています。

「南部では、他の地域に比べて冬の寒さが厳しくないため、アビシニアガラシを冬の作物として栽培することができます。アビシニアガラシは『オフシーズン』に栽培されるため、他の食用作物と競合せず、食料対燃料の問題を引き起こすこともありません。さらに、アビシニアガラシを栽培することで、水質、土壌の健全性、生物多様性、受粉に関するカバークロップとしてのメリットが得られます。」と述べています。

Dwivedi氏によると、問題は、種子を粉砕してオイルを航空燃料に加工するためのインフラが現地にないことです。

今回の研究では、アラバマ州、ジョージア州、フロリダ州でアビシニアガラシを原料とした航空燃料を製造・消費する際の環境的・経済的な実現可能性を、サプライチェーンの観点からモデル化しました。

「ジョージア州は、従来の航空燃料の消費量が全米で6番目に多く、世界で最も忙しい空港を抱え、世界的な航空会社であるデルタ航空の本拠地でもありますので、私たちの研究結果はジョージア州に特に関連していると思います。現在の航空旅行のモデルに代わる、持続可能な代替手段を提供するために、さらに研究を進めることを楽しみにしています。アビシニアガラシは、私たちの農村地域、航空業界、そして最も重要な気候変動に対して、双方にメリットをもたらす可能性を秘めています。」とDwivedi氏は述べています。

本研究の共著者には、ジョージア大学のAsiful Alam氏とMd Farhad Hossain Masum氏がいます。

また、SPARCには、工学部のDan Geller氏とBrian Bledsoe氏、農業・環境科学部のGreg Colson氏とHenry Sintim氏が参加しています。

Published by University of Georgia. Asiful Alam et al, Break‐even price and carbon emissions of carinata‐based sustainable aviation fuel production in the Southeastern United States, GCB Bioenergy (2021). DOI: 10.1111/gcbb.12888