北見工業大学とエア・ウォーターが北海道美幌町でバイオメタンCHPの実証開始

北見工業大学とエア・ウォーターが北海道美幌町でバイオメタンCHPの実証開始

北見工業大学とエア・ウォーター株式会社は、2025年11月1日から北海道網走郡美幌町の実証実験住宅で、家畜ふん尿由来のバイオメタンガスを用いたエネルギーシステムの実証を開始しました。

両者は共同で、バイオメタンを燃料としたコジェネレーション(電気・熱併給)システムと、メタン改質水素を利用した燃料電池発電システムの2つの高度化に取り組みます。

北見工業大学プレスリリース(PDF):北見工業大学 地域循環共生研究推進センターとエア・ウォーター 美幌町実証実験住宅におけるバイオメタンエネルギーシステムの実証開始 ~コジェネレーションシステムとメタン燃料電池の社会実装に向けて~

北海道美幌町でバイオメタンエネルギー実証を開始した背景

北海道オホーツク地域の酪農

北海道のオホーツク地域は酪農が盛んな一方で、家畜ふん尿の処理が長年の課題となっています。

ふん尿の野積みや不適切な管理は、臭気問題や河川への水質汚染リスクを高めるだけでなく、メタンガスの大気放出による温室効果ガスの増加にもつながります。

メタンはCO₂の約25倍の温室効果を持つため、発生したメタンを回収してエネルギーとして活用することは、環境負荷の低減と地域のエネルギー自給率向上の両面で大きな意味を持ちます。

こうした背景のもと、北見工業大学は美幌町実証実験住宅の建設を進め、2024年3月に竣工し、カーボンニュートラル技術の住宅応用に向けた研究拠点を整備しました。

同月、エア・ウォーターとの間で「住宅におけるカーボンリサイクル技術実証」に関する連携協定を締結し、バイオエネルギーや水素などの再生可能エネルギー分野での技術創出と社会実証の体制を構築しています。

北見工業大学が掲げるビジョンは「地域社会・経済の発展」と「地域の炭素資源の有効活用」の両立による「地域共生カーボンリサイクル」の実現です。

温室効果ガスの回収・資源化と、エネルギーの効率利用という2つの軸で研究を進めており、今回のバイオメタンエネルギーシステム実証は、その取り組みの一環となります。

家畜ふん尿由来バイオメタンによるコジェネレーション・燃料電池とは?

バイオメタンによるコジェネレーションシステム

今回の実証では、エア・ウォーターが製造したバイオメタンガスを利用して、北見工業大学が2つの技術テーマに取り組みます。

ガスエンジンによるコジェネレーション(CHP)システムの高度化

バイオメタンを燃料としてガスエンジンを駆動し、電気と熱を同時に生み出すコジェネレーションシステム(CHP: Combined Heat and Power)の実証です。

一般的なバイオガスCHPでは、食品残渣や下水汚泥由来のバイオガスが使用されることが多いですが、家畜ふん尿由来のバイオメタンを適用する事例は国内唯一です(北見工業大学調べ)。

寒冷地である北海道では暖房需要が大きく、CHPによる排熱回収は住宅の熱エネルギー需要を効率的にカバーできるため、電気・熱の利用効率を最大化する研究が進められています。

メタン改質水素による燃料電池発電システムの高度化

バイオメタンから水素を改質(メタン水蒸気改質反応)によって取り出し、その水素で燃料電池を駆動する発電システムの実証です。メタンの変換効率の向上と、燃料電池自体の性能向上が主な研究課題となります。

バイオメタンを原料とするため、水素製造プロセスもカーボンニュートラルとなる点が大きな特徴です。

この2つが実用化されれば、酪農家のふん尿処理設備で生産したバイオメタンを地域の住宅やコミュニティ施設に供給し、電気・熱・水素という3つのエネルギーを地産地消する循環モデルが可能になります。

エア・ウォーターの液化バイオメタン(LBM)事業と北海道におけるサプライチェーン

エア・ウォーターの液化バイオメタン

エア・ウォーターは北海道十勝地方を中心に、家畜ふん尿由来バイオガスの液化バイオメタン(LBM: Liquefied Bio Methane)事業を国内で唯一展開している企業です。

2022年10月には帯広市に国内初のLBM製造工場を稼働させ、2024年5月にはLBMの商用販売を開始しました。

LBMは、バイオガスの主成分であるメタンを分離・精製し、約−160℃で液化したものです。LNG(液化天然ガス)の約90%の熱量を持ち、既存のLNG設備でそのまま利用できるのが利点です。

同社の実証事業では、年間360トンのLBM製造を計画しており、全量をLNG代替として消費した場合、サプライチェーン全体でのCO₂削減量は年間7,740トン、温室効果ガス削減率60%以上と試算されています。

供給先はよつ葉乳業や雪印メグミルクといった乳業メーカー工場のほか、インターステラテクノロジズのロケット燃料としても採用が決定されるなど、用途の多角化が進んでいます。

北海道では酪農家が約5,170戸(農林水産省「令和6年畜産統計」)あり、飼養頭数は約82万頭で、年間約30万トンのバイオメタン製造ポテンシャル(エア・ウォーター試算)が存在します。

これは都市ガス利用を除いた北海道の工業用LNG年間消費量の約50%に相当する規模であり、送電網やガス導管の整備が進めば、大きな市場拡大が見込まれる分野です。

鹿追町の3基目バイオガスプラント構想と地域脱炭素への波及

エア・ウォーターは2025年11月17日に、北海道鹿追町および古河電気工業との間で、鹿追町で3基目となるバイオガスプラントの実現に向けた基本合意書を締結したと発表しました。

鹿追町では既にエア・ウォーター北海道が水素ステーションを運営しており、バイオガスを原料としたカーボンニュートラル水素の製造・販売実績があります。

古河電工はNEDOグリーンイノベーション基金事業のもと、グリーンLPガス合成技術の実証プラント建設を鹿追町で進めています。

参考記事:北海道鹿追町と古河電工・エア・ウォーターが3基目のバイオガスプラント整備へ

この3者連携により、バイオガスを起点としてLBM・水素・グリーンLPガスへの変換が並行して実証されることになります。

美幌町での住宅レベルCHP・燃料電池実証と、鹿追町での産業レベルのバイオガスプラント拡張は、「小規模分散型」と「集約型」のバイオメタン活用モデルを両輪で推進する戦略と見ることができます。

これらの取り組みは、カーボンニュートラルエネルギーのサプライチェーン構築に貢献し、バイオメタンの社会実装が進むきっかけとなるでしょう。


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