LCA手法を用いた水車除塵機の環境負荷量評価

• 担当機関: （独）農業工学研究所
• 研究期間: 1999～2001
• 研究担当者: 奥山武彦; 小綿寿志; 端 憲二; 木俣 勲
• 発行年度: 2001
• 要約: 水車除塵機の実証試験を事例として環境負荷量をLCA手法によって評価した。耐用年数15年間のライフサイクルでのエネルギー消費量と発生量はそれぞれ、電動除塵機が水車除塵機より2.67倍、1.73倍大きい。水車が行う仕事を算入するとエネルギー収支の差が4.8倍になり、自然エネルギー利用の効果が明らかになる。
• 背景・ねらい: 農業用水路の流水エネルギーを動力として、水路内のごみを水路外に除去する水車除塵機にLCA(Life Cycle Assessment)手法を適用して環境負荷量を評価する。電動機を動力とする場合との比較に基づいて、水車の利用による環境負荷の軽減効果、効果的な使用形態を明らかにする。

成果の内容・特徴

1. 　本情報は、長野県三郷村で1995～1996年に行った水車除塵機の実証試験（図1、表1）を事例として、材料、製作、輸送、設置、使用、廃棄及びリサイクルに至るライフサイクルでのエネルギー消費量（LCE;Life Cycle Energy），CO2発生量（LC;Life Cycle ）の算定を行った結果である。算定には，1995年の産業連関表に基づいて作成された原単位データベースを使用した。
   
2. 　15年間通年運転する水車除塵機のLCEは148.0 GJ、LCは13.2 Mgであった（図2）。その約3分の2は構成材料によるものであり、その中でも減速機などの機械部品類が60％を占めている。このことから、除塵スクリーンの軽量化、動力伝達機構の簡素化、防錆が不要なステンレスの使用を図ると、さらに環境負荷量を軽減する効果が大きい。
   
3. 　水車の代わりに電動機を使用する場合には、材料として水車等の鋼材が減るが、電気設備が増え、運転のための電力消費によりLCEは2.67倍、LCは1.73倍に増加する。水車除塵機とのLC Eの差は原油6.3 klに相当する。
   
4. 　エネルギー量に水車の出力による仕事を算入すると、水車除塵機の累積エネルギー消費量は図3のように年々低下する。水車除塵機を通年運転する場合には、水車の総仕事量はLCEの44％に相当し、電動除塵機とのLCEの比は4.8倍になることから、自然エネルギー利用の効果を明らかにすることができる。
   
5. 　運転のための環境負荷を発生しない水車は、年間運転日数が多く、運転年数が長いほど電動機利用との環境負荷量の差が大きくなり、環境負荷面での有利性が高まる。
   

• 成果の活用面・留意点: LCA手法によって環境負荷発生量を分析し、経済性、省力性などと合わせて検討することで、機械や作業についての総合的な評価と改善点の摘出を行うことができる。
• カテゴリ: データベース 輸送