バイオマス（Biomass） は、特定の時点においてある空間に存在する生物（バイオ）の量を、物質（マス）の量として表現したものです。通常、質量あるいはエネルギー量で数値化されます。日本語では、「生物体量（せいぶつたいりょう）」や「生物量（せいぶつりょう）」の用語が使われます。植物生態学などの場合には「現存量（げんざいりょう）」の言葉もよく使われます。転じて、生物由来の資源を指すこともあります。
生態学におけるバイオマス: 生態学、特に群集生態学や生態系生態学の文脈では、バイオマスは特定の地域に生息する生物の総量、またはその中の群ごとの総量を指します。訳語としては、「生物量」や「現存量」がよく使われます。
産業資源としてのバイオマス: バイオマスはまた、枯渇性資源ではない、現生生物体構成物質起源の産業資源を指します。 バイオマス発電では、バイオマスを燃焼させて発電するプロセスが注目されています。2002年（平成14年）12月に閣議決定された「バイオマス・ニッポン総合戦略」では、「再生可能な、生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」としています。再生可能エネルギーの性質を持つため、カーボンニュートラルや地球温暖化の文脈で言及されます。
利用法と形態: バイオマスは燃料として利用され、その場合、「バイオ燃料（Biofuel）」や「エコ燃料」、「木質燃料」などの言葉が使われます。 バイオマスを燃焼させて発電することを「バイオマス発電」と呼びます。
一般的なバイオマス資源:
- 廃棄物系バイオマス: 例えば、廃棄される紙、プラスチック、家畜糞尿、食品廃棄物、建設廃材（ガラ）、製材工場残材、黒液、下水汚泥など。
- 未利用バイオマス: 例えば、稲藁、麦藁、籾殻、林地残材（間伐材・被害木など）など。
- 資源作物: エネルギーや製品の製造を目的に栽培される植物。例えば、さとうきび、トウモロコシ、産業用大麻など。
課題:
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収集コスト: バイオマスは地域内に広く分散しているため、収集・運搬・管理のコストがかかります。効率的な収集が必要であり、大規模になるほどコストダウンが容易になります。
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エネルギー密度の低さ: バイオマスは灯油（化石燃料）の半分程度と低いエネルギー密度を持っています。これにより、輸送の過程で多量のCO2が放出される可能性があります。
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高含水率: バイオマスは通常水分を多く含みます。燃料として使用する場合は乾燥が必要であり、そのためのエネルギーや時間、場所が大きなコストとなります。
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食料とのトレードオフ: 食用部分を燃料生産に利用することが、食料とのトレードオフを引き起こす懸念があります。
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耕地の確保: バイオマス燃料のために耕地を確保する必要があれば、耕地の拡大が求められ、熱帯雨林の伐採が進む可能性が指摘されています。
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森林破壊: バイオマス燃料のために森林を伐採することが、不要物を有効利用する代わりに、非難の声を呼んでいます。
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加工コスト: 木質やチップなどの形態でも、バイオマス発電では発電所の運転の効率化のために木質ペレットに加工することが一般的です。これには通常、化石燃料が使用されます。
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悪臭: バイオマスの処理や発酵処理の際に悪臭が発生することがあります。また、バイオマス発電所ではエネルギーの取り出しの際にも騒音や悪臭が伴うことがあります。例えば、パーム油を燃料とするバイオマス発電所が周辺住民から苦情を受け、最終的に稼働停止になった事例が報告されています。
これらの課題を解決するためには、効果的な技術の開発や適切な規制、持続可能なバイオマスの利用方法の模索が重要です。バイオマスの利用は再生可能エネルギーとして地球温暖化対策に貢献できる一方で、その適切な管理が求められています。日本でも「バイオマス・ニッポン総合戦略」を通じて、畜産廃棄物や木材、工芸作物などの有機物のエネルギー活用が進められていますが、効果的な取り組みと課題の解決が進むことが必要です。
Biomass refers to the quantity of living organisms (bio) in a specific space at a particular point in time, expressed as the amount of matter (mass). It is typically quantified in terms of mass or energy. In Japanese, the terms "seibutsu-tairyō" or "seibutsuryō" are often used. In the field of plant ecology, the term "existing quantity" is also frequently used.
Ecological Biomass: In the context of ecology, especially in community ecology and ecosystem ecology, biomass refers to the total amount of organisms in a specific area or the total amount of groups within that area. Terms such as "seibutsuryō" or "existing quantity" are often used as translations.
Industrial Resource Biomass: Biomass also refers to non-depletable industrial resources derived from current living organisms. Biomass power generation, which involves the combustion of biomass to produce electricity, has gained attention. The "Biomass-Nippon Comprehensive Strategy," decided by the Cabinet in December 2002, defines biomass as "renewable organic resources excluding fossil resources." Due to its renewable energy nature, biomass is mentioned in the context of carbon neutrality and global warming.
Usage and Forms: Biomass can be used as a fuel, and in such cases, terms like "biofuel" or "eco-fuel" are used. Biomass combustion for power generation is known as biomass power generation.
Common Biomass Resources:
- Waste Biomass: Includes discarded paper, plastic, livestock manure, food waste, construction waste, sawmill residue, black liquor, sewage sludge, etc.
- Unused Biomass: Includes rice straw, wheat straw, rice husks, forest residue (thinning material, damaged trees), etc.
- Resource Crops: Plants cultivated for the purpose of manufacturing energy or products, such as sugarcane, corn, industrial hemp, etc.
Challenges:
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Collection Cost: Biomass is often widely distributed in a region, making collection, transport, and management costly. Efficient collection is crucial for reducing costs and greenhouse gas emissions.
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Low Energy Density: Biomass, such as wood and dried materials, has a low energy density compared to fossil fuels like kerosene. Long-distance transport of biomass may result in higher CO2 emissions per unit of energy.
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High Moisture Content: Biomass typically contains a high amount of water. Drying it for use as fuel requires energy, time, and space, incurring significant costs.
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Trade-off with Food Production: The use of biomass, especially edible parts, for fuel production raises concerns about the trade-off between food and fuel production.
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Land Use: Securing additional land for biomass fuel production may lead to deforestation, potentially causing environmental issues.
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Forest Destruction: Harvesting forests specifically for biomass fuel instead of utilizing waste materials has faced criticism, as it does not contribute to carbon neutrality.
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Processing Costs: Biomass, even if in the form of wood or chips, is often processed into pellets for more efficient combustion in biomass power plants. This processing incurs additional energy and cost, usually involving fossil fuels.
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Odor Issues: Biomass processing, especially during fermentation or in biomass power plants, can generate unpleasant odors and noise.
Biomass is a versatile resource with both advantages and challenges, and its sustainable utilization requires careful consideration of environmental and economic factors.