分析記事 GX技術・イノベーション · インダストリー · マテリアル/ 水素/SAF · 業界別ケース · 用語・基礎 · 用語解説

バイオベース燃料(Bio-based Fuel)とは?バイオエタノール・バイオディーゼルの種類・化石燃料との違い・SAF・e-fuelとの棲み分け

バイオベース燃料(Bio-based fuel)は、生物由来の原料を使用して製造される燃料のことを指します。これらの燃料は、化石燃料(石油、石炭など)とは異なり、再生可能な生物資源から生産されるため、環境に対する影響が低く、持続可能なエネルギーソリューションとして注目されています。

バイオベースの燃料にはさまざまな種類がありますが、代表的なものには以下のようなものがあります。

  1. バイオエタノール:
    トウモロコシ、サトウキビ、サトウダイコンなどの植物由来の糖分から発酵して作られるエタノール燃料です。自動車燃料や工業用燃料として使用されます。
  2. バイオディーゼル:
    植物油(大豆油、ラペ種子油など)や動物脂肪から製造される代替ディーゼル燃料です。ディーゼルエンジンの燃料として使用されます。
  3. バイオジェット燃料:
    アブラナ科植物やアルゲなどのバイオマスから作られる航空機用の燃料です。航空産業において、化石燃料に代わる持続可能なエネルギーソリューションとして研究されています。
  4. バイオガス:
    有機廃棄物(家庭の生ゴミ、農業廃棄物など)から発酵によって生成されるメタンガスです。天然ガスと同様に利用され、暖房や電力の供給に使用されることがあります。

これらのバイオベースの燃料は、化石燃料に比べて温室効果ガスの排出量が低く、再生可能な資源から生産されるため、地球温暖化対策やエネルギー安全保障に貢献する可能性があります。ただし、バイオマスの生産や加工には土地利用の問題や食品との競合などの課題も存在するため、持続可能な生産と利用が重要なポイントとなります。


バイオベース燃料の種類と特性比較

種類 原料 製造プロセス 主な用途 CO₂削減率(化石燃料比)
バイオエタノール サトウキビ・トウモロコシ・セルロース系廃棄物 糖化→発酵→蒸留 ガソリン混合(E10〜E100)・航空燃料(ATJ-SAFの前駆体) 40〜90%(原料依存)
バイオディーゼル(FAME) 植物油(大豆・パーム・菜種)・廃食油 エステル交換反応 ディーゼル車・船舶(B5〜B100混合) 50〜80%
HVO/HEFA(水素化植物油) 廃食油・動物油脂・植物油 水素化処理(水添脱酸素) ディーゼル・SAF(HEFA-SPK) 50〜90%(廃棄物由来なら高い)
バイオガス・RNG 生ごみ・畜産廃棄物・下水汚泥・農業残渣 嫌気性消化→精製 都市ガス代替・輸送用CNG・発電 60〜200%(マイナスCI達成可)
バイオジェット(SAF) 上記の各種原料(HEFA/ATJ/FT/MTJ等) ASTM認証製法複数 航空機燃料(最大50%混合) 50〜85%(製法・原料依存)

第1世代 vs 第2世代 vs 第3世代バイオ燃料

第1世代 第2世代 第3世代
原料 食用作物(トウモロコシ・サトウキビ・大豆) 農業残渣・廃棄物・非食用バイオマス 藻類・微生物(光合成系)
食料との競合 あり(Food vs Fuel問題) なし〜低い なし(土地・淡水不要)
CO₂削減性 中(ILUC問題で削減効果が小さい場合あり) 高い 高い(理論上)
コスト 低〜中 中〜高 現状は高い(実証段階)
TRL(技術成熟度) TRL9(商業化済) TRL7〜9(一部商業化) TRL4〜6(実証段階)
代表例 ブラジルサトウキビエタノール、米国コーンエタノール 廃食油HEFA、セルロース系エタノール 藻類バイオディーゼル、合成生物学バイオ燃料

日本の政策・規制との関係

  • 再エネ法・非化石証書:バイオガス由来電力は再生可能エネルギーとして非化石証書の対象。企業のScope 2 GHG削減に活用可能。
  • Jクレジット(バイオ燃料由来):農業廃棄物・下水汚泥からのバイオガス製造・利用プロジェクトはJクレジット対象。
  • SAF推進施策(2030年目標):国土交通省は2030年に国際線燃料の10%をSAFに置換する目標。HEFAが主力。
  • ILUC(間接土地利用変化)係数:EU再エネ指令(RED III)はパーム油等のILUCリスク高原料をSAF対象外とした。日本でも同様の議論が進行中。

「CO₂削減率」は前提で変わる——炭素強度(CI値)の読み方

バイオ燃料の削減率は単一の値ではなく、ライフサイクル評価(LCA)の境界条件によって大きく動く。同じ廃食油由来のHVOでも、適用する算定ルールが異なれば削減率は数十ポイント単位で変わる。実務で数字を比較する際は、少なくとも次の四点を確認する必要がある。

確認項目 論点 数字が動く方向
算定境界 Well-to-Tank(燃料製造まで)か Well-to-Wake/Wheel(燃焼まで)か 境界が狭いと削減率は過大に見える
原料の反事実シナリオ 廃食油が「使われなければ何になっていたか」(飼料・石けん原料・廃棄) 既存用途から転用した場合、削減効果は目減りする
ILUC(間接土地利用変化) 作物由来原料の作付け拡大が森林・泥炭地に及ぶ影響を加算するか 加算すると第1世代の削減率は大きく低下する
副産物のアロケーション エネルギー配分・質量配分・経済価値配分のいずれを採るか 配分方法で製品あたり排出量が変わる

国際航空分野ではICAO(国際民間航空機関)がCORSIAの枠組みで原料・製法ごとのデフォルトLCA値を定め、ILUC相当の土地利用変化排出を含めて評価する方式を採っている。一方、米国では規制当局が用いるLCAモデルが別途あり、同一の燃料でも制度ごとに公表値が異なることは珍しくない。したがって「CO₂削減率○○%」という表記を社外に出す場合は、どの制度・どのモデルに基づく値かを併記しないと、後の第三者検証で説明不能になるおそれがある。

バイオガス・RNGで削減率が100%を超える、いわゆるマイナスCIが生じるのは、燃料の燃焼排出より、原料が放置された場合に発生していたメタンの回避分が大きくなるためである。畜産廃棄物由来のRNGはこの効果が最も大きいとされる。ただしこれは「回避」をクレジットとして燃料側に帰属させる会計上の処理であり、大気中のCO₂が物理的に減ることと同義ではない。企業が自社の削減実績として用いる場合は、同じ回避分を廃棄物処理側でも計上していないか(ダブルカウント)の確認が欠かせない。

SAF・e-fuelとの棲み分け——「電化できない領域」から逆算する

バイオ燃料・水素・e-fuel・直接電化は競合関係にあるが、優先順位の基本は「電化が技術的・経済的に成立しない用途から順に、液体燃料を割り当てる」という考え方である。乗用車のように電化が進む領域にバイオ燃料を投入しても、限られた原料を効率の低い用途で消費することになる。

用途 直接電化の適性 第一候補となる脱炭素手段 バイオ燃料の位置づけ
乗用車・小型商用車 高い EV 移行期の既存車対応(混合燃料)
大型トラック・建機 中程度 EV・燃料電池 HVO等によるドロップイン対応
外航船 低い アンモニア・メタノール バイオメタノール・バイオディーゼル混合
航空(長距離) 極めて低い SAF 中核(当面はHEFAが主力)
産業用高温熱 低い 電化・水素 バイオガス・固体バイオマス

e-fuel(PTL由来の合成燃料)とバイオ燃料の違いは、制約の所在にある。バイオ燃料の上限は原料の量——廃食油や農業残渣の回収可能量——で決まり、原料が尽きれば増産できない。e-fuelの上限は再生可能電力とグリーン水素のコストで決まり、理論上は電力が安価に大量供給されれば拡張できる。現時点でe-fuelの製造コストは従来燃料の数倍規模との試算が各機関から示されており、2030年前後までの実用量はバイオ燃料が担い、その後に段階的にe-fuelの比重が上がるという見方が一般的である。

このため調達計画では、2030年までを「廃棄物由来バイオ燃料の確保競争」、2030年代後半以降を「e-fuel・合成燃料への切り替え」と二段で設計し、長期契約の年限をその転換点に合わせることが現実的とされる。

原料調達の制約と認証——廃食油をめぐる需給の逼迫

廃食油(UCO)はILUCリスクが低く削減率も高いため、HVOとHEFA-SPKの双方で最有力の原料となっている。しかし発生量は人口と食習慣に規定され、政策目標に応じて増やせる性質のものではない。日本国内の廃食用油の発生量は推計で年間数十万トン規模とされ、その多くは事業系から回収されて飼料用・工業用に既に利用されている。家庭系はほとんど回収されていないとされ、ここが追加的な供給源として注目されるが、回収コストが高く品質も不安定である。

需給が逼迫する局面では、三つのリスクが実務に跳ね返る。

  1. 価格のボラティリティ:原料価格が燃料価格を規定するため、原油価格との連動性が薄く、独自の値動きをする。固定価格契約が取りにくい。
  2. 原料の真正性リスク:欧州ではUCOと称する輸入品にバージン油が混入している疑義が繰り返し議論されており、認証スキーム側の監査強化が進んでいる。調達側も証明書の発行機関と監査履歴を確認する必要がある。
  3. 既存用途との競合:飼料や石けん原料から燃料用途へ転用が進めば、代替品として別の油が消費され、削減効果が相殺される可能性がある。

認証面では、ISCCやRSBといった国際的な持続可能性認証が実質的な取引の前提になっている。これらはマスバランス方式——持続可能原料の投入量と出荷量を帳簿上で突き合わせ、物理的な混合を許容する方式——を採用しており、物理的に自社のタンクへバイオ燃料が届いていなくても、証書の移転により削減効果を主張できる仕組み(Book and Claim)が航空分野を中心に整備されつつある。日本企業が海外で生産されたSAFの削減効果を国内の排出量算定に反映させる場合、この証書の制度的な承認範囲が論点になる。

日本企業の実務——調達・算定・開示の三点

算定上の扱いを先に決める

バイオ燃料を使用した際の排出量算定は、直感と異なる扱いになる点に注意が要る。GHGプロトコルでは、バイオマス起源の燃焼によるCO₂はScope 1の数値に合算せず、別掲(biogenic CO₂)として報告する。削減効果が表れるのは「化石燃料分のScope 1が減る」という形であり、バイオ燃料の燃焼分が別枠になるためである。一方で、燃料の製造・輸送に伴う排出はScope 3カテゴリ3または4に相当し、ここは削減されない。省エネ法・温対法に基づく国内の報告制度でも、バイオ燃料の区分と係数の適用方法が定められているため、社内の算定ルールを先に確定させないと、調達したのに削減実績として計上できないという事態が起こり得る。

支払うプレミアムの根拠を社内で作る

HVOやSAFは既存燃料に対して相当のプレミアムが発生する。この追加コストを正当化する論拠は、おおむね次の三系統に整理できる。

論拠 内容 向く企業
規制回避 将来の燃料規制・炭素価格の先取り。社内炭素価格と比較して評価する 国際輸送・航空を多用する企業
顧客要求 荷主・取引先からのScope 3削減要求への対応。輸送サービスの差別化 物流・海運・陸運
供給確保 需給逼迫前に長期オフテイクで量を押さえる 代替手段が乏しい業種

社内炭素価格(インターナルカーボンプライシング)を設定している企業では、トンCO₂あたりの削減コストに換算してから、他の削減策(再エネ調達、設備電化、省エネ投資)と並べて優先順位を付ける手順が取りやすい。バイオ燃料は一般に、同じ金額を電化や省エネに投じる場合より削減単価が高くなる傾向があるため、「他に手段がない用途に絞る」という判断が合理的な場面が多い。

契約と検証の体裁を整える

長期のオフテイク契約では、量と価格に加えて、削減効果の品質に関する条項が実務上の要点となる。具体的には、適用される認証スキーム、炭素強度の下限値の保証、原料区分の限定(廃棄物由来に限るなど)、証書の発行と移転の方法、第三者検証への協力義務である。これらが曖昧なまま調達すると、統合報告書やCDP回答で削減効果を主張した後に、検証段階で根拠不足を指摘される余地が残る。調達部門だけで完結させず、サステナビリティ部門と経理部門が契約条項の段階から関与する体制が望ましい。

\ 最新情報をチェック /

初回30分の無料相談(オンライン)

この記事のテーマを自社でどう進めるか。Climate tech news(CTJPN)編集部が30分お話を伺い、論点と進め方を一緒に整理します。初回の30分は無料です。

例: 排出量の算定・開示の進め方/カーボンクレジットの調達・創出の判断/制度対応の優先順位。講演・社内勉強会のご依頼も受け付けています。

無料相談を申し込む(30分・オンライン)