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SCIENTIFIC AMERICAN August 2020

The Biomass Bottleneck

地球温暖化対策の誤算 植物バイオマスが足りない

By Eric Toensmeier /Dennis Garrity E. テーンスマイヤー /D. ギャリティ
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In the flat farmland outside Decatur, Ill., a dump truck filled with ears of corn rolls into a warehouse at one end of an ethanol plant run by commodities giant Archer-Daniels-Midland Company. The corn is sent into a big fermentation vat that converts it to ethanol, which will be trucked to a refinery that will blend it with gasoline for sale nationwide. The fermentation process releases carbon dioxide, which is captured in a large flue, then sent by pipeline to a wellhead. Pumps send the gas deep belowground, where it will become trapped in sandstone rock.  イリノイ州ディケーター郊外の平坦な農地。穀物メジャーのアーチャー・ダニエルズ・ミッドランドが運営するエタノール工場の一角にある倉庫に,トウモロコシの穂を満載したトラックが入ってくる。トウモロコシは大きな発酵槽に送られてエタノールに転換され,それが精製所にトラック輸送され,ガソリンに混合して全米で販売される。発酵過程で生じた二酸化炭素(CO2)は太い通気管のなかで回収され,パイプラインで坑口に送られる。ポンプがこれを地下深くに送り込み,CO2は砂岩の岩盤に捕捉される。
This pilot project is about to complete its three-year trial as a novel way to pull carbon dioxide from the atmosphere while providing a viable commercial product that pays the bill. The CO2 is soaked up by the corn plants as they grow; injecting the gas into the sandstone permanently stores it.  このパイロットプロジェクトは,大気からCO2を回収するとともに商業的に使える製品を生み出して処理費用をまかなう新たな方法として,3年間の試験を終えつつある。トウモロコシの成長に伴ってCO2が大気から吸収され,砂岩に注入することで永久に貯留される。
But the use of corn for fuel, which accelerated in the U.S. in the 2000s, is controversial. Corn could feed people and livestock; growing plants for biofuel takes land that could otherwise be used to grow crops. Burning ethanol in cars produces new CO2 emissions, as does harvesting and trucking the corn. Fermenting, pipelining and injecting all require energy that, in the Midwest at least, may come from fossil fuels. It is unclear whether corn-based ethanol can yield even a small net reduction in atmospheric CO2.  だが,2000年代に米国で加速したトウモロコシの燃料利用には異論が多い。トウモロコシはそもそも食糧や飼料として利用価値がある。バイオ燃料用に植物を栽培するには土地が必要で,作物を育てるのに使える土地を奪ってしまう。自動車燃料としてエタノールを燃やす段階でCO2が排出され,トウモロコシの収穫や輸送でもCO2排出が生じる。発酵とパイプライン輸送,岩盤注入はどれもエネルギーが必要であり,少なくとも米国中西部では化石燃料がそのエネルギー源となるだろう。トウモロコシ由来のエタノールが大気中CO2を正味で少しでも減らせるかどうかは不透明だ。
The Decatur plant is one example of a suite of processes known as bioenergy with carbon capture and storage, or BECCS. Although the facility uses grains, most techniques target woody plants, including trees, shrubs and grasses, which are converted into liquid fuels or burned to create electricity. The emissions from those activities could be sequestered underground or collected and sold as a raw material—primarily for chemical plants or to pump into stubborn oil deposits to force out more oil.  ディケーターのエタノール工場は「バイオ燃料CO2回収貯留(BECCS)」と呼ばれる処理の一例だ。この工場では穀物を使用しているが,ほとんどの場合は樹木や低木などの木質植物や草を液体燃料に転換するか,そのまま燃やして発電する。その過程で排出されたCO2を回収し,地下に隔離するか,原材料として販売する。主な用途は化学プラント向けのほか,油田に注入して石油を強制的に回収するのに用いる。