農学研究科 准教授 井原 一高
サーキュラー・エコノミー（Circular Economy、循環経済）とは、廃棄物や活用が十分ではなかったものを循環させることによって新たな価値を創生し、持続可能な資源循環社会を目指す経済の概念を指します。世界経済フォーラム（WEF）が発行したサーキュラー・エコノミーに関するレポートでは、バイオマス（生物資源）の循環利用においてバイオガスを生産できる嫌気性消化（メタン発酵）を挙げています。嫌気性消化は、嫌気性微生物によって家畜糞尿、下水汚泥、食品残渣等のバイオマスから再生可能エネルギーであるバイオガスを得ることができるプロセスです。
食料生産においてもサーキュラー・エコノミーの概念は導入できると考えられます。乳製品の原料になる生乳を生産する酪農において、持続可能な経営のためには家畜糞尿のような畜産バイオマスの利活用が不可欠です。農学研究科農産食品プロセス工学研究室では、畜産バイオマスのエネルギー化と資源循環利用のために小型メタン発酵装置「バイオガスユニット」の研究に取り組んでいます。バイオガスプラントと呼ばれる従来のプラントタイプの大型メタン発酵施設は、様々な制約から設置場所が大規模畜産施設や下水処理場等に限られています。そこでプラントをユニット化し、大幅な小型化を試みました。現在、神戸市北区にある小規模都市型酪農場（弓削牧場）にユニットを2基設置し、現地実証試験を実施しています。この酪農場では、酪農（1次産業）の他に乳製品加工施設（2次）や敷地内レストラン（3次）が設置され、6次産業型の酪農が展開されています。敷地内から排出される乳牛糞尿や食品残渣を原料として投入しバイオガスユニットの性能を検証しながら、生産されるバイオガスと消化液（発酵残渣）の敷地内循環利用を進めています。
得られたバイオガスは、搾乳ロボットの温水用熱エネルギーとして、あるいは敷地内ビニールハウスにおける冬季の加温用熱エネルギーとして利用しています。化石燃料をどれだけ代替できるかデータを収集しています。発酵残渣である消化液は、液体肥料としては敷地内ビニールハウスでの葉物野菜・ハーブ類の栽培に使用しています。これらの農作物は敷地内レストランで提供されています。今まで活用が十分ではなかった畜産バイオマスを、バイオガスユニットを用いて利活用させることにより、新たな付加価値を生み出すことに成功しつつあります。
今後は、バイオガスユニットの改良を進め、SDGs（持続可能な開発目標）で定められた各目標の実現に資するような成果を得られるよう研究を展開していきたいと考えています。
