SAF(持続可能航空燃料)と木質バイオマス

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持続可能航空燃料SAF(Sustainable Aviation Fuel)は、ICAO(国際民間航空機関)のCORSIA(国際航空のためのカーボン・オフセット及び削減スキーム)と各国の義務化政策により急速に市場拡大が進む脱炭素航空燃料です。世界生産量は2023年約60万kL、2030年予測で約2,000万kL(約30倍)。日本の航空燃料消費量は年間約1,300万kLで、2030年に10%(130万kL)をSAFで賄う政府目標が設定されています。本稿ではSAFの製造技術、木質バイオマス原料の位置づけ、CO2削減効果、コスト構造、日本の供給体制構築の動向を数値ベースで解剖します。

この記事の要点

  • SAF世界生産量は2023年約60万kL、2030年予測2,000万kL(約30倍)。日本の航空燃料消費1,300万kLのうち2030年に10%(130万kL)をSAFで賄う目標が経産省・国交省で策定。
  • SAFのCO2削減率は化石燃料比60-90%(ライフサイクル評価)。原料は廃食用油・廃棄物・木質バイオマス・微細藻類・水素+CO2等で、現状は廃食用油が世界生産の80%、木質バイオマスは技術開発段階。
  • 日本のSAF生産プラントは三菱商事・コスモ石油・JGC等が2025-2027年に商業稼働予定。生産コストは化石ジェット燃料の3-5倍(kL単価300-500円)で、政策支援なしでは市場成立が困難。
目次

クイックサマリー:SAF市場の主要数値

指標 数値 出典・備考
SAF世界生産量2023年 約60万kL IATA
SAF世界生産量2030年予測 約2,000万kL IEA・IATA
日本の航空燃料消費量 約1,300万kL/年 経産省2022年
日本SAF目標2030年 130万kL 航空燃料の10%
SAFのCO2削減率 60-90% ライフサイクル比較
SAFコスト(廃食用油由来) 300-400円/L 化石比3-4倍
SAFコスト(木質由来) 400-500円/L 技術開発段階
化石ジェット燃料価格 100円/L前後 2024年平均
日本の木質バイオマス利用量 2,400万t/年 林野庁2022年
SAFブレンド上限 50% ASTM規格

SAFとは:定義と認定経路

SAFは、再生可能原料から製造される航空燃料で、既存航空機・既存空港インフラで使用可能な「ドロップイン燃料」が条件です。米国規格ASTM D7566は7つの製造経路を認証しており、現在主流のHEFA(Hydroprocessed Esters and Fatty Acids、廃食用油・動物性油脂由来)が世界生産の約80%、FT(Fischer-Tropsch、ガス化合成)が10%、ATJ(Alcohol-to-Jet、エタノール由来)が5%、その他が5%程度の構成です。

SAF製造経路と原料 7つの製造経路と主要原料の関係を示す SAF製造経路(ASTM D7566認証7経路) ①HEFA 廃食用油・動物性油脂 世界生産80%・最も普及 ②FT合成 木質・廃棄物ガス化 木質バイオマス活用の主軸 ③ATJ エタノール・イソブタノール サトウキビ・トウモロコシ・木質 ④PtL(e-Fuel) 水素+回収CO2 2030年代以降の主力候補 その他経路 ⑤SIP(イソプレノイド) ⑥CHJ(炭化水素処理) ⑦HEFA-SPK SAFブレンド上限:50% 既存燃料と混合使用 ASTM規格でSAFと既存燃料の50%ブレンドが認可。100%SAF対応は試験飛行段階。
図1:SAF製造経路(出典:ASTM D7566、IATA SAF Reference Document 2023)

木質バイオマスは主にFT合成経路とATJ経路で活用されます。FT合成は木質・廃棄物・農業残渣をガス化(CO+H2の合成ガス化)した後、フィッシャー・トロプシュ反応で液体炭化水素に変換する技術で、原料の多様性が高い反面、設備投資規模が大きくスケールメリットの確保が課題です。ATJはバイオマスを糖化・発酵してエタノールを製造した後、脱水・オリゴマー化・水素化で航空燃料に変換する経路で、エタノール製造インフラを活用できる利点があります。

世界SAF市場の急拡大

SAF世界生産量は2018年には約2万kLでしたが、2023年に約60万kLへと約30倍に拡大、2030年予測では約2,000万kL(さらに30倍)と急成長が見込まれます。この急拡大の背景には、ICAO・CORSIA、EU・ReFuelEU Aviation(2025年から段階的にSAF混合義務化)、米国・SAF Grand Challenge、英国・SAF義務化政策が同期して進んでいることがあります。

SAF世界生産量推移と予測 2018年から2030年までの世界SAF生産量推移 SAF世界生産量推移と予測(万kL/年・対数表示) 2,000 600 200 60 10 2018 2020 2022 2024 2027 2030 2万 30万 60万kL(2023) 2,000万kL予測 2018-2030の12年で1000倍規模に拡大予測。EU・米国の義務化政策が需要を牽引。
図2:SAF世界生産量推移と予測(出典:IATA、IEA、IRENA 2024年資料)

EUのReFuelEU Aviation規則は、2025年からSAF混合率2%、2030年6%(うち1.2%はe-Fuel)、2035年20%、2050年70%という段階的義務化を定めており、世界最も野心的なSAF政策となっています。これに対応して欧州内のSAF生産プラント建設が急速に進んでおり、2024-2027年に商業稼働予定の大規模プラントが10件以上計画されています。米国SAF Grand Challengeは2030年に30億ガロン(約1,140万kL)、2050年に350億ガロン(約1.3億kL)の生産目標を設定しています。

日本のSAF政策と供給体制

日本は2022年4月に経産省・国交省「持続可能な航空燃料(SAF)の導入促進に向けた官民協議会」を設立し、2030年に航空燃料消費量1,300万kLの10%(130万kL)をSAFで賄う目標を策定しました。この目標達成には、国内SAF生産プラント建設、輸入SAF調達、原料調達体制(廃食用油・木質バイオマス)の3要素を同時に整備する必要があります。

プロジェクト 事業者 生産能力 稼働予定
堺SAF製造(HEFA) コスモ石油・日揮HD・レボインターナショナル 3万kL/年 2025年
出光昭和シェルSAF 出光興産 25万kL/年 2026-27年
水島ATJ 三菱商事・ENEOS 22万kL/年 2027年
FT合成実証 JGC・住友商事 数千kL 2026年
e-Fuel実証 三菱重工・三井物産 小規模実証 2028年以降

日本国内のSAF生産プラント計画は、廃食用油由来HEFAが先行し、2025年商業稼働開始予定です。木質バイオマス由来(FT合成・ATJ)は技術開発段階で、2026-2027年の実証試験を経て2030年代に商業化される見通しです。短期的には輸入SAF(米国・シンガポール・欧州産)への依存が大きく、コスト競争力の確保が課題となります。

木質バイオマスSAFの位置づけ

日本の木質バイオマス利用量は2022年時点で約2,400万t(林野庁集計、燃料用ペレット・チップ含む)で、うち発電用が約1,700万t、製紙・製材副産物が約700万tです。SAF原料として活用可能な余剰量は、林地未利用材・剪定枝・建築廃材等を加えても年間500-800万t規模と推計され、これは木質バイオマスSAFを年間50-80万kL(FT合成歩留10%として)製造可能な規模です。日本のSAF目標130万kLの38-62%を木質由来で賄える計算ですが、技術成熟度・経済性の制約により実現は2030年以降となる見通しです。

日本のSAF原料ポテンシャル 原料別のSAF製造可能量と現状利用 日本のSAF原料ポテンシャル(万kL/年・推計) 廃食用油 30-40 木質バイオマス 50-80 食品廃棄物 15-20 微細藻類 5 e-Fuel(水素+CO2) 25-30 輸入SAF 0-15 合計130万kL(2030年目標)。木質バイオマスは最大ポテンシャルだが技術成熟度が課題。
図3:日本のSAF原料ポテンシャル(出典:経産省・国交省「SAFの導入促進に向けた取組」2023年に基づく推計)

SAFのCO2削減効果とライフサイクル評価

SAFのCO2削減効果は、製造経路と原料により大きく変動します。CORSIAが認証する標準的なCO2削減率は、廃食用油HEFAで70-80%、木質FT合成で85-90%、糖質ATJ(サトウキビ等)で60-70%、e-Fuelで90-95%です。化石ジェット燃料のCO2排出が3.16kg-CO2/Lに対し、SAFは0.3-1.3kg-CO2/L(ライフサイクル評価)で、混合率10%でも全体の6-9%のCO2削減効果が得られます。

木質バイオマスSAFは、原料調達段階での炭素循環性が高く、燃焼CO2は森林の成長過程で吸収されたCO2を大気に戻す形となるため、ネット排出量が極めて低い水準に抑えられます。一方、原料収集・運搬・前処理のエネルギー投入が大きいため、フットプリント評価では廃食用油HEFAより複雑な数値となります。FAOやIRENAの評価指針では、持続可能性基準(土地利用変化禁止・食料競合回避等)を満たすことが認証の前提です。

SAFコストと政策支援

SAFの最大の課題は化石ジェット燃料との価格差で、2024年時点で化石ジェット燃料約100円/L(kL単価10万円)に対し、SAFは廃食用油由来で300-400円/L、木質由来で400-500円/Lと3-5倍高い水準です。コスト構造は原料費40-60%、製造費30-40%、利益・物流費10-20%で、特に木質由来はガス化・FT合成・水素化処理の各工程で資本費が大きく、規模の経済が確保されないと経済性が成立しません。

SAFコスト構造 化石燃料・廃食用油SAF・木質SAF・e-Fuelのコスト比較 航空燃料の単価比較(円/L) 化石ジェット 100 SAF(廃食用油HEFA) 350 SAF(糖質ATJ) 400 SAF(木質FT) 450 e-Fuel(PtL) 700+ 2030年目標(規模効果後) 200 化石燃料比3-5倍。規模拡大・税制優遇・差額補助等の政策支援なしでは市場成立困難。
図4:航空燃料のコスト比較(出典:IATA SAF Reference Document、IEA、経産省試算 2024年)

SAFの市場成立には政策支援が不可欠で、EUは混合義務化+差額補助金、米国はBlender’s Tax Credit(最大1.75ドル/ガロン)、Inflation Reduction Actによる税制優遇を提供しています。日本では経産省「SAF供給確保に向けた支援策」として、グリーンイノベーション基金から木質バイオマスSAF技術開発に約500億円規模の支援、空港インフラ整備への補助金が設計されています。航空会社(ANA・JAL等)はSAF調達コスト増加を「サステナブル運賃」として一部転嫁する方針で、2030年以降の本格普及に向けた仕組み作りが進行中です。

航空業界とSAFの位置づけ

世界の航空業界は2050年カーボンニュートラル目標(IATA・ICAO合意)を掲げており、達成には①SAF活用65%、②運航効率改善13%、③新技術(水素・電動)13%、④オフセット9%という構成が想定されています。すなわちSAFは航空脱炭素の最大の柱で、2050年に世界で約4億kL規模(現在の航空燃料消費とほぼ同水準)のSAF供給が必要となります。

日本のJAL・ANAは2030年SAF混合率10%、2050年100%(オフセット含む)を経営目標に掲げ、海外SAF生産事業者との長期調達契約、国内サプライチェーン構築への参画を進めています。例として、JAL・三菱商事・ENEOS等によるATJ国内製造プロジェクト、ANAとNESTE(フィンランド)の調達契約等です。SAFの調達は単なる燃料購入ではなく、原料サプライチェーン構築、地方資源活用、国際的炭素クレジット取引が複合する戦略課題となっています。

木質バイオマスSAFの社会的意義

木質バイオマスSAFは航空脱炭素以外にも、林業活性化・地方創生・森林管理改善という3つの副次効果を持ちます。日本の森林2,500万haのうち、未利用材・林地残材・低質広葉樹等の利用拡大は、間伐促進・主伐再造林・路網整備の経済合理性を高め、人工林の若返り・健全化に寄与します。SAF原料調達のための木質バイオマス需要拡大は、林業の市場規模拡大と同義であり、林野庁の地域材活用政策とも連動しています。

同時に、木質バイオマスSAFには原料調達の持続可能性確保(土地利用変化禁止・生物多様性配慮)、製造段階のエネルギー収支改善、認証スキーム整備(RSB・ISCC等)の課題があります。日本国内ではSGEC・FSC認証材を活用した持続可能性証明、カーボンフットプリント評価の標準化が進められており、木質バイオマスSAFが2030年代に商業化される際の制度的基盤が整備されつつあります。

よくある質問(FAQ)

Q1. SAFとは何ですか?

持続可能航空燃料(Sustainable Aviation Fuel)の略称で、再生可能原料から製造される航空燃料です。既存航空機・既存空港インフラで使用可能なドロップイン燃料で、ASTM D7566で7つの製造経路が認証されています。CO2削減率は化石燃料比60-90%(ライフサイクル評価)で、航空業界の脱炭素戦略の中核です。

Q2. 木質バイオマスからSAFはどう作るのですか?

主に2経路あります。第1にFT(フィッシャー・トロプシュ)合成で、木質をガス化(CO+H2)した後、触媒反応で液体炭化水素に変換する技術です。第2にATJ(Alcohol-to-Jet)で、木質を糖化・発酵してエタノールを製造、脱水・オリゴマー化・水素化で航空燃料に変換します。両者とも技術成熟度は中程度で、商業化は2026-2030年が見通しです。

Q3. SAFのコストはなぜ高いのですか?

原料費・製造費・規模の経済の3要因で化石燃料比3-5倍となります。廃食用油は調達量に限界、木質は前処理・ガス化・合成の各工程で資本費が大きく、生産規模が小さい現状では単位コストが高い水準です。EU・米国・日本の義務化政策と税制優遇により、2030年以降の本格普及で規模拡大→単価低下が見込まれます。

Q4. 日本のSAF目標はどのような構造ですか?

2030年に航空燃料消費1,300万kLの10%(130万kL)をSAFで賄う目標です。原料別ポテンシャルでは木質バイオマス50-80万kL、廃食用油30-40万kL、e-Fuel25-30万kL、その他で構成。コスモ石油・出光・ENEOS・三菱商事等が国内SAF生産プラントを2025-2027年に商業稼働予定です。

Q5. SAFは本当に環境にやさしいのですか?

ライフサイクル評価では化石燃料比60-90%のCO2削減効果があり、特に木質バイオマス由来は炭素循環性が高く理論上カーボンニュートラルに近い特性を持ちます。一方、原料調達の持続可能性(土地利用変化禁止・食料競合回避)、製造段階のエネルギー投入、認証スキーム整備が前提条件で、これらをクリアした認証SAFのみが正当な気候対策ツールとなります。

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まとめ

SAF世界市場は2023年60万kLから2030年2,000万kLへと約30倍の拡大予測で、航空脱炭素の最大の柱として位置づけられています。日本は2030年に航空燃料消費の10%(130万kL)をSAFで賄う目標を策定し、廃食用油由来HEFA・木質由来FT合成・ATJ・e-Fuelの多経路供給体制を構築中です。木質バイオマスSAFは2030年代以降の商業化が見通され、林業活性化・地方創生・森林管理改善という副次効果を伴う戦略的脱炭素技術として、国際的な政策・企業戦略の中核に位置します。

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