特許 6553756 化学物質の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6553756

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】化学物質の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C12P 7/08 20060101AFI20190722BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20190722BHJP

   C08J 11/12 20060101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   C12P7/08ZAB

   B09B3/00 302E

   C08J11/12

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-2364(P2018-2364)

(22)【出願日】2018年1月11日

(62)【分割の表示】特願2014-536902(P2014-536902)の分割

【原出願日】2013年9月19日

(65)【公開番号】特開2018-93878(P2018-93878A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2018年1月11日

(31)【優先権主張番号】特願2012-206979(P2012-206979)

(32)【優先日】2012年9月20日

(33)【優先権主張国】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、環境省「地球温暖化対策技術開発・実証研究事業（廃棄物系バイオマス熱分解ガスからのエタノール製造に関する技術開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の規定の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】藤森 洋治

(72)【発明者】

【氏名】正角 彰朗

【審査官】 金田 康平

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Jie He，Techno-economic evaluation of thermo-chemical biomass-to-ethanol，Applied Energy，英国，２０１０年１１月 ３日，88(4)，p.1224-1232

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｐ １／００−４１／００

ＣＡｐｌｕｓ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃棄物の熱分解と化学反応とによって、一酸化炭素及び水素を含む原料ガスを得る第１の工程と、前記第１の工程において得られた原料ガスを、微生物触媒を含む反応器に導入して、前記原料ガスから化学物質を合成する第２の工程とを含む化学物質の製造方法であって、
前記第１の工程の前に、前記廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出段階と、
前記第２の工程の後に、前記第２の工程において合成された前記化学物質に含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出段階と、
前記第１の炭素質量算出段階で算出した炭素の質量と、前記第２の炭素質量算出段階で算出した炭素の質量とに基づいて、前記化学物質の生産性を評価し、前記生産性に基づいて、前記廃棄物に対する課金料金を決定する段階と
を含む
化学物質の製造方法。

【請求項2】

前記第１の工程と第２の工程との間に、前記原料ガスに含まれる炭素の質量を算出する第３の炭素質量算出段階を更に含み、前記化学物質の生産性を更に前記第３の炭素質量算出段階で算出した炭素の質量に基づいて評価する請求項１に記載の化学物質の製造方法。

【請求項3】

前記第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出段階を更に含み、前記化学物質の生産性を更に前記二酸化炭素排出量算出段階で算出した二酸化炭素の排出量に基づいて評価する請求項１または２に記載の化学物質の製造方法。

【請求項4】

前記化学物質が、ＣｘＨｙＯｚで表される化合物である請求項１から３のいずれか一項に記載の化学物質の製造方法。

【請求項5】

前記化学物質が、エタノールである請求項１から４のいずれか一項に記載の化学物質の製造方法。

【請求項6】

前記廃棄物が、木質チップ以外の廃棄物である請求項１から５のいずれか一項に記載の化学物質の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学物質の製造方法に関する。
本願は、２０１２年９月２０日に、日本に出願された特願２０１２−２０６９７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

エタノール等の化学物質の生産技術においては、廃棄物をガス化した後、触媒反応によって化学物質に変換する技術の開発が進んでいる。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

例えば、特許文献１には、食品残渣、木質バイオマス、籾殻、農業残渣、活性汚泥、廃プラスチック等の各種の廃棄物を炭化すると共に、有用な液体燃料を再生する廃棄物再生処理方法が記載されている。より具体的に説明すると、この方法は、固形廃棄物を過熱水蒸気と共に入口側から出口側へ向かって下向きに傾斜させた炭化ガス化炉内に投入する。 そして、この方法では、この炭化ガス化炉内で電気ヒータにより空気遮断状態で間接的に加熱して、燃焼させることなく熱分解により廃棄物を炭化させる。その炭化物の炉内での堆積量を出口側へ向かって多くして、炭化物の熱で水性ガスシフト反応を起こし、水素と一酸化炭素を主体とした乾留ガスを生成する。そして、この方法は、この乾留ガスを、フィッシャートロプシュ合成触媒を用いて液体燃料化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２６０８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したような、廃棄物からエタノール等の化学物質を生産するビジネスにおいては、化学物質の生産性を可視化したいという要望がある。しかしながら、このような分野においては、廃棄物からエタノール等の化学物質を生産するにあたり、化学物質の生産性を合理的に評価する手法は知られていない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の第１の形態における生産評価方法は、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを原料として触媒を用い化学物質に合成する第２の工程とを含む生産方法によって、化学物質を生産するにあたり、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出段階と、生産方法によって生産された化学物質に含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出段階と、第１の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、第２の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量とに基づいて、化学物質の生産性を評価する生産性評価段階とを備える。

【0007】

（２）本発明の第１の形態における生産評価方法は、第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量を算出する第３の炭素質量算出段階と、第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量を算出する第４の炭素質量算出段階とを更に備え、第１の炭素質量算出段階においては、第３の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、第４の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する（１）に記載の生産性評価方法である。

【0008】

（３）本発明の第１の形態における生産評価方法は、第１の工程において助燃剤が使用される場合、第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量を算出する第５の炭素質量算出段階を更に備え、第１の炭素質量算出段階においては、第５の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量に更に基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する（２）に記載の生産性評価方法である。
即ち、本発明の第１の形態における生産評価方法は、第１の工程において助燃剤が使用される場合、第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量を算出する第５の炭素質量算出段階を更に備え、第１の炭素質量算出段階においては、前記第３の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、前記第４の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、第５の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量に基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する（２）に記載の生産性評価方法である。

【0009】

（４）本発明の第１の形態における生産評価方法は、第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出段階を更に備え、生産性評価段階においては、二酸化炭素排出量算出段階において算出された二酸化炭素の排出量に更に基づいて、化学物質の生産性を評価する（１）〜（３）のいずれか一つに記載の生産性評価方法である。
即ち、本発明の第１の形態における生産評価方法は、第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出段階を更に備え、生産性評価段階においては、前記第１の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、前記第２の炭素質量算出段階において算出された炭素の質量と、二酸化炭素排出量算出段階において算出された二酸化炭素の排出量に基づいて、化学物質の生産性を評価する（１）〜（３）のいずれか一つに記載の生産性評価方法である。

【0010】

（５）本発明の第１の形態における生産評価方法は、第２の炭素質量算出段階においては、化学物質として、ＣｘＨｙＯｚの化合物に含まれる炭素の質量を算出し、生産性評価段階においては、化学物質として、ＣｘＨｙＯｚの化合物の生産性を評価する（１）〜（４）のいずれか一つに記載の生産性評価方法である。

【0011】

（６）本発明の第２の形態における課金システムは、（１）〜（５）に記載の生産性評価方法により得られた前記化学物質の生産性に基づいて、前記廃棄物に対する課金料金を変動させる。

【0012】

（７）本発明の第３の形態における生産性評価装置は、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを原料として触媒を用い化学物質に合成する第２の工程とを含む生産方法によって、化学物質を生産するにあたり、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部と、生産方法によって生産された化学物質に含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部と、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、化学物質の生産性を評価する生産性評価部とを備える。

【0013】

（８）本発明の第４の形態におけるプログラムは、コンピュータを、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを原料として触媒を用い化学物質に合成する第２の工程とを含む生産方法によって、化学物質を生産するにあたり、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部、生産方法によって生産された化学物質に含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、化学物質の生産性を評価する生産性評価部として機能させる。

【0014】

（９）本発明の第５の形態は、コンピュータを機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータを、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを原料として触媒を用い化学物質に合成する第２の工程とを含む生産方法によって、化学物質を生産するにあたり、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部、生産方法によって生産された化学物質に含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、化学物質の生産性を評価する生産性評価部として機能させるプログラムを記録している。

【0015】

なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。
また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

【発明の効果】

【0016】

以上の説明から明らかなように、この発明によっては、廃棄物からエタノール等の化学物質を生産するにあたり、化学物質の生産性を合理的に評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０のブロック構成の一例を示す図 である。

【図3】第２の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す図である。

【図4】第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０のブロック構成の一例を示す図 である。

【図5】第３の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す図である。

【図6】第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０のブロック構成の一例を示す図 である。

【図7】第４の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す図である。

【図8】第４の実施形態に係る生産性評価装置４１０のブロック構成の一例を示す図 である。

【図9】本実施形態に係る生産性評価装置１１０、２１０、３１０、４１０を構成す るコンピュータ８００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0019】

エタノールの生産方法は、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを原料として触媒を用い化学物質を合成する第２の工程とを含む。ここで、廃棄物は、例えば、家庭より出される可燃ごみなどの一般廃棄物、紙屑、木屑、下水汚泥、繊維屑、剪定枝、動植物残渣、動植物油、肉骨粉、廃棄物固形燃料、糞尿、木質チップ、有機性汚泥等の生物資源由来の廃棄物と、プラスチック等の石油由来の廃棄物とに大別することができる。なおまた、エタノールは、この発明における「化学物質」、及び「ＣｘＨｙＯｚの化合物」の一例であってよい。

【0020】

第１の工程は、高温場において熱分解と化学反応によって、廃棄物を、一酸化炭素と水素とを含むガス状態に変換するプロセスである。ここで、高温場としては、例えば、熱分解炉、溶融炉等が挙げられる。第１の工程においては、廃棄物が完全にガス状態に変換されずに、残渣が排出されることがある。また、第１の工程においては、助燃剤が使用されることもある。ここで、助燃剤としては、例えば、液化石油ガス、軽油、コークス、鉱物油、重油、石炭、天然ガス、灯油、廃食用油等が挙げられる。

【0021】

第２の工程は、第１の工程において生成されたガスに含まれる一酸化炭素と水素との組成比を調整した合成ガスを、各種の触媒が充填された反応器に導入して、金属触媒下で加熱、又は微生物触媒下で加熱又は冷却してエタノールを合成する反応を行うプロセスである。ここで、エタノールは、金属触媒を用いる場合、高温にて合成反応が行われるため、気体の状態で生成される。微生物触媒を用いる場合、微生物が死滅しない程度の温度にて合成反応が行われるため、エタノールは、液体の状態で生成される。また、第２の工程においては、エタノールの他に、アセトアルデヒド、酢酸、メタノール、メタン等の様々な副反応生成物が生成される。

【0022】

図１は、第１の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す。この手順においては、上述した生産方法によってエタノールを生産するにあたり、エタノールの生産性を評価する方法について詳述する。

【0023】

先ず、この方法においては、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ１０１）。例えば、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１は、廃棄物の重量と、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合とを乗じることによって算出することができる。

【0024】

ここで、廃棄物の重量は、例えば、廃棄物を積載しているときのごみ収集車の重量から、廃棄物を積載していないときのごみ収集車の重量を減じることによって算出することができる。また、廃棄物に含まれる物の種類が一様である場合、廃棄物の重量は、例えば、廃棄物の容積と、廃棄物に含まれる物の密度とを乗じることによって算出することができる。

【0025】

一方、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合は、例えば、元素分析法により算出することができる。ここで、元素分析法とは、化合物の中の特定の元素の組成比を求める方法である。例えば、Ｃ，Ｈ，Ｏからなる有機化合物は、完全燃焼すると、化合物中のＣはすべてＣＯ_２に、ＨはすべてＨ_２Ｏになる。そのため、Ｃ，Ｈ，Ｏからなる有機化合物を燃焼して、生成した水と二酸化炭素の質量からこの有機化合物の組成式を求めることができる。炭素に関しては二酸化炭素を捕集してその総量を計測し、その総量にＣの原子量／ＣＯ_２の分子量をかけることにより算出することができる。また、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる生物資源由来の廃棄物の割合と石油由来の廃棄物の割合が分かっている場合、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合は、例えば、廃棄物に含まれる生物資源由来の廃棄物の割合に、その生物資源由来の廃棄物に含まれる炭素の割合を乗じた値と、廃棄物に含まれる石油由来の廃棄物の割合に、その石油由来の廃棄物に含まれる炭素の割合を乗じた値とを加算することによって、算出することができる。また、廃棄物の回収先が分かっている場合、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合は、例えば、上述したような方法によって予め算出しておいた回収先毎の廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合を示すデータベースを作成しておき、そのデータベースを参照して特定することができる。

【0026】

次に、この方法においては、上述した生産方法によって生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する（Ｓ１０２）。例えば、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２は、エタノールの重量と、エタノール分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって算出することができる。

【0027】

次に、この方法においては、ステップＳ１０１において算出された炭素の質量Ｍ１と、ステップＳ１０２において算出された炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。例えば、エタノールの生産性は、炭素の質量Ｍ１を、炭素の質量Ｍ２で除した値、即ち、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合に基づいて評価する。例えば、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合がＸ（％）の場合、エタノールの生産性、即ち、廃棄物からエタノールを生産する際の効率の程度は、Ｘ（％）であると評価する。

【0028】

図２は、第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０のブロック構成の一例を示す。生産性評価装置１１０は、エタノールの生産性を評価する装置である。第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０は、第１の炭素質量算出部１１１、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。

【0029】

第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0030】

第２の炭素質量算出部１１２は、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する。

【0031】

生産性評価部１１３は、第１の炭素質量算出部１１１が算出した炭素の質量Ｍ１と、第２の炭素質量算出部１１２が算出した炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する。

【0032】

以下の説明においては、図１、及び図２を参照して、第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０がエタノールの生産性を評価する処理について詳述する。

【0033】

生産性評価装置１１０の第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ１０１）。例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物の重量と、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合とを乗じることによって、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0034】

例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物を積載しているときのごみ収集車の重量の情報、及び廃棄物を積載していないときのごみ収集車の重量の情報の入力を受け付ける。これらの情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、ごみ収集車の重量を計測する計測装置から入力されてもよい。そして、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物を積載しているときのごみ収集車の重量から、廃棄物を積載していないときのごみ収集車の重量を減じることによって、廃棄物の重量を算出する。

【0035】

また、例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物の容積の情報、及び廃棄物に含まれる物の密度の情報の入力を受け付ける。廃棄物の容積の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、廃棄物の容積を計測する計測装置から入力されてもよい。また、廃棄物に含まれる物の密度の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、廃棄物に含まれる物の密度を計測する計測装置から入力されてもよい。そして、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物の容積と、廃棄物に含まれる物の密度とを乗じることによって、廃棄物の重量を算出する。

【0036】

また、例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、元素分析法により算出された、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合の情報の入力を受け付ける。この情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、元素分析装置から入力されてもよい。

【0037】

また、例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる生物資源由来の廃棄物の割合と石油由来の廃棄物の割合の情報、生物資源由来の廃棄物全体に対する生物資源由来の廃棄物に含まれる炭素の割合の情報、及び石油由来の廃棄物全体に対する石油由来の廃棄物に含まれる炭素の割合の情報の入力を受け付ける。これらの情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力される。そして、第１の炭素質量算出部１１１は、例えば、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる生物資源由来の廃棄物の割合に、生物資源由来の廃棄物全体に対する生物資源由来の廃棄物に含まれる炭素の割合を乗じた値と、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる石油由来の廃棄物の割合に、石油由来の廃棄物全体に対する石油由来の廃棄物に含まれる炭素の割合を乗じた値とを加算することによって、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合を算出する。

【0038】

また、例えば、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物の回収先の情報の入力を受け付ける。この情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力される。そして、第１の炭素質量算出部１１１は、上述したような方法によって予め算出しておいた回収先毎の廃棄物に含まれる炭素の割合を示すデータベースを参照して、廃棄物に含まれる炭素の割合を特定する。

【0039】

そして、第１の炭素質量算出部１１１は、廃棄物の重量と、廃棄物に含まれる炭素の割合とを乗じることによって、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。そして、第１の炭素質量算出部１１１は、算出された炭素の質量Ｍ１を示すデータを、生産性評価部１１３へ送る。

【0040】

生産性評価装置１１０の第２の炭素質量算出部１１２は、上述した生産方法によって生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する（Ｓ１０２）。例えば、第２の炭素質量算出部１１２は、エタノールの重量の情報の入力を受け付ける。この情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、エタノールの重量を計測する計測装置から入力されてもよい。そして、第２の炭素質量算出部１１２は、エタノールの重量と、エタノール分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する。そして、第２の炭素質量算出部１１２は、算出した炭素の質量Ｍ２を示すデータを、生産性評価部１１３へ送る。

【0041】

生産性評価装置１１０の生産性評価部１１３は、第１の炭素質量算出部１１１から送られたデータと、第２の炭素質量算出部１１２から送られたデータとをそれぞれ受け取る。生産性評価部１１３は、第１の炭素質量算出部１１１から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ１と、第２の炭素質量算出部１１２から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。例えば、生産性評価部１１３は、炭素の質量Ｍ１を、炭素の質量Ｍ２で除した値、即ち、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合に基づいて、エタノールの生産性を評価する。例えば、生産性評価部１１３は、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合がＸ（％）の場合、エタノールの生産性、即ち、廃棄物からエタノールを生産する際の効率の程度がＸ（％）であると評価する。

【0042】

以上、説明したように、第１の実施形態に係る生産性評価方法は、廃棄物からガスを得る第１の工程と、第１の工程において得られたガスを触媒によって反応させ、エタノールを化学合成する第２の工程とを含む生産方法によって、エタノールを生産するにあたり、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する。そして、この方法は、この生産方法によって生産されたエタノールに含まれる炭素の質量を算出する。そして、この方法は、廃棄物に含まれる炭素の質量と、エタノールに含まれる炭素の質量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する。

【0043】

このようにして、第１の実施形態に係る生産性評価方法によっては、廃棄物からエタノールを生産するにあたり、エタノールの生産性を合理的に評価することができる。

【0044】

図３は、第２の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す。この手順においては、第１の実施形態とは異なる手順にて廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出して、エタノールの生産性を評価する方法について詳述する。なおまた、この手順の説明においては、図１を共に参照する。また、図３に示す手順のうち、図１に示す手順と同じ符号を付している手順は、同様の手順を示す。

【0045】

先ず、この方法においては、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する（Ｓ２０１）。例えば、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３は、ガスに含まれる炭素原子を含む分子の質量と、その分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって算出することができる。炭素原子を含む複数種類の分子がガスに含まれている場合、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３は、各分子について、その分子の質量と、その分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じて、その各値を加えることによって算出することができる。

【0046】

ここで、ガスに含まれる各分子の質量は、例えば、ガス全体に対するガスに含まれる各分子の割合と、ガスの質量とを乗じることによって算出することができる。ガス全体に対するガスに含まれる各分子の割合は、例えば、ガスクロマトグラフィーの検出装置を用いて分析することができる。一方、ガスの質量は、例えば、配管内を流れるガスの圧力、温度、及び体積が分かれば、気体の状態方程式によって算出することができる。ガスの体積は、例えば、配管の断面積と、ガスの流速と、ガスが流れ続けた時間とを乗じることによって算出することができる。

【0047】

次に、この方法においては、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する（Ｓ２０２）。例えば、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４は、残渣の質量と、残渣に含まれる各原子の種類と、残渣に含まれる炭素の割合とに基づいて算出することができる。ここで、残渣に含まれる各原子の種類、及び残渣に含まれる炭素の割合は、例えば、元素分析法によって分析することができる。

【0048】

次に、この方法においては、ステップＳ２０１において算出された炭素の質量Ｍ３と、ステップＳ２０２において算出された炭素の質量Ｍ４とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ２０３）。例えば、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを加えることによって算出することができる。また、例えば、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを単純に加えることによって算出するのではなく、実験等によって予め算出された廃棄物からガスを得る効率等を参照して算出してもよい。

【0049】

そして、この方法においては、第１の実施形態に係る生産性評価方法と同様に、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出して（Ｓ１０２）、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。

【0050】

図４は、第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０のブロック構成の一例を示す。第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０は、第３の炭素質量算出部２１１、第４の炭素質量算出部２１２、第１の炭素質量算出部２１３、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。

【0051】

なおまた、図４に示す生産性評価装置２１０の構成要素のうち、図２に示す生産性評価装置１１０の構成要素と同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能、及び動作を示す。

【0052】

第３の炭素質量算出部２１１は、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する。

【0053】

第４の炭素質量算出部２１２は、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する。

【0054】

第１の炭素質量算出部２１３は、第３の炭素質量算出部２１１が算出した炭素の質量Ｍ３と、第４の炭素質量算出部２１２が算出した炭素の質量Ｍ４とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0055】

以下の説明においては、図３、及び図４を参照して、第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０がエタノールの生産性を評価する処理について詳述する。

【0056】

生産性評価装置２１０の第３の炭素質量算出部２１１は、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する（Ｓ２０１）。例えば、第３の炭素質量算出部２１１は、ガスに含まれる炭素原子を含む分子の質量と、その分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する。炭素原子を含む複数種類の分子がガスに含まれている場合、第３の炭素質量算出部２１１は、以下のようにガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する。まず、複数種類の各分子について、その分子の質量と、その分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じる。得られた各値を加えることによって、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３が算出される。

【0057】

例えば、第３の炭素質量算出部２１１は、ガスに含まれる各分子の割合と、ガスの質量とを乗じることによって、ガスに含まれる各分子の質量を算出する。

【0058】

例えば、第３の炭素質量算出部２１１は、ガスに含まれる各分子の割合の情報の入力を受け付ける。この情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、ガスクロマトグラフィーの検出装置から入力されてもよい。

【0059】

また、例えば、第３の炭素質量算出部２１１は、配管内を流れるガスの圧力、温度、及び体積の各情報の入力を受け付ける。圧力の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、配管内の圧力を計測する計測装置から入力されてもよい。温度の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、配管内の温度を計測する計測装置から入力されてもよい。体積の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、配管内の体積流量を計測する計測装置から入力されてもよいし、配管の断面積と、ガスの流速と、ガスが流れ続けた時間とを乗じることによって算出してもよい。そして、第３の炭素質量算出部２１１は、これらの情報に基づいて、気体の状態方程式によって、ガスの質量を算出する。

【0060】

そして、第３の炭素質量算出部２１１は、ガスに含まれる炭素原子を含む分子の質量と、その分子の質量のうち炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出すると、算出した炭素の質量Ｍ３を示すデータを、第１の炭素質量算出部２１３へ送る。

【0061】

生産性評価装置２１０の第４の炭素質量算出部２１２は、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する（Ｓ２０１）。例えば、第４の炭素質量算出部２１２は、残渣の質量と、残渣に含まれる各原子の種類と、残渣に含まれる炭素の割合とに基づいて、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する。

【0062】

例えば、第４の炭素質量算出部２１２は、残渣の質量の情報、残渣に含まれる各原子の種類の情報、及び残渣に含まれる炭素の割合の情報の入力を受け付ける。残渣の質量の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、残渣の質量を計測する計測装置から入力されてもよい。残渣に含まれる各原子の種類の情報、及び残渣に含まれる炭素の割合の情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、元素分析装置から入力されてもよい。

【0063】

そして、第４の炭素質量算出部２１２は、残渣の質量と、残渣に含まれる各原子の種類と、残渣に含まれる炭素の割合とに基づいて、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出すると、算出した炭素の質量Ｍ４を示すデータを、第１の炭素質量算出部２１３へ送る。

【0064】

生産性評価装置２１０の第１の炭素質量算出部２１３は、第３の炭素質量算出部２１１から送られたデータと、第４の炭素質量算出部２１２から送られたデータとをそれぞれ受け取ると、第３の炭素質量算出部２１１から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ３と、第４の炭素質量算出部２１２から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ４とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ２０３）。例えば、第１の炭素質量算出部２１３は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを加えることによって、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。また、例えば、第１の炭素質量算出部２１３は、実験等によって予め算出された廃棄物からガスを得る効率等の情報を更に参照して、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0065】

そして、第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０は、第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０と同様に、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出して（Ｓ１０２）、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。

【0066】

以上、説明したように、第２の実施形態に係る生産性評価方法は、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する。そして、この方法は、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する。そして、この方法は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0067】

このようにして、第２の実施形態に係る生産性評価方法によっては、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、この第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを容易に算出することができる。このことから、第１の実施形態に係る生産性評価方法と比較して、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１をより容易且つ精確に算出することができる。以て、エタノールの生産性を、より容易且つ精確に評価することができる。

【0068】

図５は、第３の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す。この手順においては、上述した生産方法の第１の工程において助燃剤が使用される場合の、エタノールの生産性を評価する方法について詳述する。なおまた、この手順の説明においては、図１、及び図３を共に参照する。また、図５に示す手順のうち、図１、図３に示す手順と同じ符号を付している手順は、同様の手順を示す。

【0069】

先ず、この方法においては、第２の実施形態に係る生産性評価方法と同様に、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出して（Ｓ２０１）、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する（Ｓ２０２）。

【0070】

次に、この方法においては、上述した生産方法の第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を算出する（Ｓ３０１）。例えば、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５は、助燃剤の質量と、助燃剤を構成する炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって算出することができる。

【0071】

次に、この方法においては、ステップＳ２０１において算出された炭素の質量Ｍ３と、ステップＳ２０２において算出された炭素の質量Ｍ４と、ステップＳ３０１において算出された炭素の質量Ｍ５とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ３０２）。例えば、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを加えた質量から、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を減じることによって算出することができる。

【0072】

そして、この方法においては、第１の実施形態に係る生産性評価方法と同様に、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出して（Ｓ１０２）、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。

【0073】

図６は、第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０のブロック構成の一例を示す。第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０は、第３の炭素質量算出部２１１、第４の炭素質量算出部２１２、第５の炭素質量算出部３１１、第１の炭素質量算出部３１２、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。

【0074】

なおまた、図６に示す生産性評価装置３１０の構成要素のうち、図２に示す生産性評価装置１１０、図４に示す生産性評価装置２１０の構成要素と同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能、及び動作を示す。

【0075】

第５の炭素質量算出部３１１は、上述した生産工程の第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を算出する。

【0076】

第１の炭素質量算出部３１２は、第３の炭素質量算出部２１１が算出した炭素の質量Ｍ３と、第４の炭素質量算出部２１２が算出した炭素の質量Ｍ４と、第５の炭素質量算出部３１１が算出した炭素の質量Ｍ５とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0077】

以下の説明においては、図５、及び図６を参照して、第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０がエタノールの生産性を評価する処理について詳述する。

【0078】

先ず、第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０は、第２の実施形態に係る生産性評価装置２１０と同様に、上述した生産方法の第１の工程において得られたガスに含まれる炭素の質量Ｍ３を算出する（Ｓ２０１）。また、生産性評価装置３１０は、上述した生産方法の第１の工程において排出された残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４を算出する（Ｓ２０２）。

【0079】

そして、生産性評価装置３１０の第５の炭素質量算出部３１１は、上述した生産方法の第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を算出する（Ｓ３０１）。例えば、第５の炭素質量算出部３１１は、助燃剤の質量と、助燃剤を構成する炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を算出する。

【0080】

例えば、第５の炭素質量算出部３１１は、助燃剤の質量の情報と、助燃剤を構成する炭素原子の質量が占める割合の情報の入力を受け付ける。これらの情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、予め設定されていてもよい。

【0081】

そして、第５の炭素質量算出部３１１は、助燃剤の質量と、助燃剤を構成する炭素原子の質量が占める割合とを乗じることによって、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を算出すると、算出した炭素の質量Ｍ５を示すデータを、第１の炭素質量算出部３１２へ送る。

【0082】

生産性評価装置３１０の第１の炭素質量算出部３１２は、第３の炭素質量算出部２１１から送られたデータと、第４の炭素質量算出部２１２から送られたデータと、第５の炭素質量算出部３１１から送られたデータとをそれぞれ受け取る。第１の炭素質量算出部３１２は、第３の炭素質量算出部２１１から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ３と、第４の炭素質量算出部２１２から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ４と、第５の炭素質量算出部３１１から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ５とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ３０２）。例えば、第１の炭素質量算出部３１２は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４とを加えた質量から、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５を減じることによって、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0083】

そして、第３の実施形態に係る生産性評価装置３１０は、第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０と同様に、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出して（Ｓ１０２）、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と、エタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ１０３）。

【0084】

以上、説明したように、第３の実施形態に係る生産性評価方法は、上述した生産工程の第１の工程において助燃剤が使用される場合、第１の工程において使用された助燃剤に含まれる炭素の質量を算出する。そして、この方法は、ガスに含まれる炭素の質量Ｍ３と、残渣に含まれる炭素の質量Ｍ４と、助燃剤に含まれる炭素の質量Ｍ５とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する。

【0085】

このようにして、第３の実施形態に係る生産性評価方法によっては、廃棄物からガスを得るにあたり、助燃剤が使用された場合であっても、エタノールの生産性を合理的に評価することができる。

【0086】

図７は、第４の実施形態に係る生産性評価方法の手順の一例を示す。この手順においては、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を考慮に入れて、エタノールの生産性を評価する方法について詳述する。なおまた、この手順の説明においては、図１を共に参照する。また、図７に示す手順のうち、図１に示す手順と同じ符号を付している手順は、同様の手順を示す。

【0087】

先ず、この方法においては、上述した第１の実施形態に係る生産性評価方法と同様に、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出して（Ｓ１０１）、上述した生産方法によって生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する（Ｓ１０２）。

【0088】

次に、この方法においては、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する（Ｓ４０１）。例えば、エネルギー利用による二酸化炭素の排出量は、熱分解炉や溶融炉において利用されるエネルギーの単位消費量あたりの二酸化炭素の排出量と、熱分解炉や溶融炉において実際に利用されたエネルギーの消費量とを乗じることによって算出することができる。

【0089】

次に、この方法においては、ステップＳ１０１において算出された炭素の質量Ｍ１と、ステップＳ１０２において算出された炭素の質量Ｍ２と、ステップＳ４０１において算出された二酸化炭素の既知の排出量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ４０２）。例えば、エタノールの生産性は、炭素の質量Ｍ１に、排出された二酸化炭素に含まれる炭素の質量を加えた質量を、炭素の質量Ｍ２で除した値に基づいて評価する。即ち、エタノールの生産性は、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と排出された二酸化炭素に含まれる炭素の質量との総質量に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合に基づいて評価する。

【0090】

図８は、第４の実施形態に係る生産性評価装置４１０のブロック構成の一例を示す。第４の実施形態に係る生産性評価装置４１０は、第１の炭素質量算出部１１１、第２の炭素質量算出部１１２、二酸化炭素排出量算出部４１１、及び生産性評価部４１２を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。

【0091】

なおまた、図８に示す生産性評価装置４１０の構成要素のうち、図２に示す生産性評価装置１１０と同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能、及び動作を示す。

【0092】

二酸化炭素排出量算出部４１１は、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する。

【0093】

生産性評価部４１２は、第１の炭素質量算出部１１１が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部１１２が算出した炭素の質量と、二酸化炭素排出量算出部４１１が算出した二酸化炭素の排出量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する。

【0094】

以下の説明においては、図７、及び図８を参照して、第４の実施形態に係る生産性評価装置４１０がエタノールの生産性を評価する処理について詳述する。

【0095】

先ず、第４の実施形態に係る生産性評価装置４１０は、第１の実施形態に係る生産性評価装置１１０と同様に、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１を算出する（Ｓ１０１）。生産性評価装置４１０は、上述した生産方法によって生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２を算出する（Ｓ１０２）。

【0096】

そして、生産性評価装置４１０の二酸化炭素排出量算出部４１１は、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する（Ｓ４０１）。例えば、二酸化炭素排出量算出部４１１は、熱分解炉や溶融炉において利用されるエネルギーの単位消費量あたりの二酸化炭素の既知の排出量と、熱分解炉や溶融炉において実際に利用されたエネルギーの消費量とを乗じることによって、エネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する。

【0097】

例えば、二酸化炭素排出量算出部４１１は、熱分解炉や溶融炉において実際に利用されたエネルギーの消費量の情報の入力を受け付ける。この情報は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から入力されてもよいし、熱分解炉や溶融炉の制御装置から入力されてもよい。

【0098】

そして、二酸化炭素排出量算出部４１１は、熱分解炉や溶融炉において利用されるエネルギーの単位消費量あたりの二酸化炭素の既知の排出量と、熱分解炉や溶融炉において実際に利用されたエネルギーの消費量とを乗じることによって、エネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する。二酸化炭素排出量算出部４１１は、算出した二酸化炭素の排出量を示すデータを、生産性評価部４１２へ送る。

【0099】

生産性評価部４１２は、第１の炭素質量算出部１１１から送られたデータと、第２の炭素質量算出部１１２から送られたデータと、二酸化炭素排出量算出部４１１から送られたデータとをそれぞれ受け取る。生産性評価部４１２は、第１の炭素質量算出部１１１から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ１と、第２の炭素質量算出部１１２から受け取ったデータによって示される炭素の質量Ｍ２と、二酸化炭素排出量算出部４１１から受け取ったデータによって示される二酸化炭素の排出量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する（Ｓ４０２）。例えば、生産性評価部４１２は、炭素の質量Ｍ１に、排出された二酸化炭素に含まれる炭素の質量を加えた質量を、炭素の質量Ｍ２で除した値に基づいて、エタノールの生産性を評価する。即ち、生産性評価部４１２は、廃棄物に含まれる炭素の質量Ｍ１と排出された二酸化炭素に含まれる炭素の質量との総質量に対する、その廃棄物から生産されたエタノールに含まれる炭素の質量Ｍ２の割合に基づいて、エタノールの生産性を評価する。

【0100】

以上、説明したように、第４の実施形態に係る生産性評価方法は、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する。そして、この方法は、廃棄物に含まれる炭素の質量と、エタノールに含まれる炭素の質量と、上述した生産方法の第１の工程におけるエネルギー利用による二酸化炭素の排出量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する。

【0101】

このようにして、第４の実施形態に係る生産性評価方法によっては、廃棄物からガスを得るにあたり、エネルギー利用による二酸化炭素の排出があることから、その二酸化炭素の排出量を考慮に入れて、エタノールの生産性をより合理的に評価することができる。

【0102】

第５の実施形態は、上述の生産性評価方法を用いた課金システムに関する。

【0103】

一般的に廃棄物の処理を依頼するにあたり、料金が支払われる。この料金は、廃棄物の重量や種類に応じて設定されている。例えば、廃水処理場から発生する活性汚泥の処理は、通常２種類の処理法にて処分される。活性汚泥は、脱水および乾燥を経てごみ焼却場に持ち込まれて処理されるか、もしくは脱水後、肥料化もしくは埋め立てにて処分されるが、いずれのケースも高額な処理料金が発生する。料金は、処理場のシステムや処理する場所、水分の含有量により大きく異なる。

【0104】

実際の廃棄物の中には、単に原料となる成分（水素および一酸化炭素）以外に上述のエタノールの生産方法の第２の工程における触媒の反応を阻害するような成分、例えば硫化水素などのＳ成分や塩化水素などのＣｌ成分が含まれる。廃棄物全体に対する触媒の反応を阻害するような成分の混合割合は、原料である廃棄物に大きく依存することになる。第２の工程のプロセスでは、これらの阻害成分が少々混入しても良いように、阻害成分をトラップする仕組みが組み込まれているのが通例である。しかしながら、仮に廃棄物全体に対する阻害成分の割合が、阻害成分をトラップする仕組みの許容量を大きく上回る場合、第２工程まで阻害成分が混入し、触媒の反応に影響を与えることが想定される。この場合、エタノールの生産性が落ち込むことになる。

【0105】

つまり、廃棄物全体に対する廃棄物に含まれる炭素の割合が多い場合であっても、廃棄物に含まれる阻害成分が多いとエタノールの生産性は低くなる。したがって、廃棄物に含まれる炭素量とエタノールの生産性とを鑑みて、課金料金を変動させるシステムを構築することが好ましい。

【0106】

このような状況を鑑み、本実施形態の課金システムは、第１〜第４実施形態における生産性評価方法により得られた生産性に基づいて、廃棄物処理のための課金料金を変動させる。具体的には、第１〜第４実施形態における生産性評価方法に記載されるように、廃棄物に含まれる炭素の質量と、前記生産方法により生産されたエタノールに含まれる炭素の質量に基づいて、エタノールの生産性を算出する。算出されたエタノールの生産性が、予め設定された値より高い場合、廃棄物処理のための料金からある一定額を減額する。

【0107】

廃棄物処理のための料金からある一定額を減額するか否かは、以下の方法により判定される。
初めに、触媒の反応の阻害要因となる硫黄成分や塩素成分をほとんど含まない稲藁や、木材を原料として、本エタノール合成を行う。この際、原料に含まれる炭素の質量と、変換されたエタノールに含まれる炭素の質量に基づいて、エタノールの生産性を算出する。算出されたエタノール生産性を、ベンチマークとなるエタノールの生産性として記録しておく。この後、第１〜第４実施形態における生産性評価方法により、実際処理される廃棄物に含まれる炭素の質量と、前記生産方法により生産されたエタノールに含まれる炭素の質量に基づいて、エタノールの生産性を算出する。 記録しておいたベンチマークとなるエタノールの生産性と、実際処理される廃棄物のエタノールの生産性とを比較し、阻害物質が含まれていると推定されるエタノールの生産性の低い廃棄物に対しては、処理費を増額する。ベンチマークとなるエタノールの生産性より高いエタノールの生産性を示した廃棄物に対しては、処理費を減額する。増額または減額する程度は、一次の変換式や、予め設定されたエタノールの生産性と増減額との相関を示すテーブルに基づいて決定してもよい。例えば、廃棄物処理のための料金は、以下の式（１）で算出してもよい。
廃棄物処理のための料金＝基準処理費×（ベンチマークとなるエタノールの生産性−実際処理される廃棄物のエタノールの生産性）・・・（１）

【0108】

本実施形態の課金システムにより、正確なエタノール生産性を反映させた料金体系を構築することができる。

【0109】

図９は、本実施形態に係る生産性評価装置１１０、２１０、３１０、４１０を構成するコンピュータ８００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ８００は、ホストコントローラ８０１により相互に接続されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３、グラフィックコントローラ８０４、及びディスプレイ８０５を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ８０６により相互に接続される通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ８０９を有する入出力部と、入出力コントローラ８０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８１０、フレキシブルディスクドライブ８１１、及び入出力チップ８１２を有するレガシー入出力部とを備える。

【0110】

ホストコントローラ８０１は、ＲＡＭ８０３と、高い転送レートでＲＡＭ８０３をアクセスするＣＰＵ８０２、及びグラフィックコントローラ８０４とを接続する。ＣＰＵ８０２は、ＲＯＭ８１０、及びＲＡＭ８０３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィックコントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等がＲＡＭ８０３内に設けたフレームバッファ上に生成する画像データを取得し、ディスプレイ８０５上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ８０４は、ＣＰＵ８０２等が生成する画像データを格納するフレームバッファを、内部に含んでもよい。

【0111】

入出力コントローラ８０６は、ホストコントローラ８０１と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェース８０７、ハードディスクドライブ８０８、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９を接続する。ハードディスクドライブ８０８は、コンピュータ８００内のＣＰＵ８０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ８０９は、ＣＤ−ＲＯＭ８９２からプログラム、又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供する。

【0112】

また、入出力コントローラ８０６には、ＲＯＭ８１０と、フレキシブルディスクドライブ８１１、及び入出力チップ８１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ８１０は、コンピュータ８００が起動時に実行するブートプログラム、及び／又はコンピュータ８００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスクドライブ８１１は、フレキシブルディスク８９３からプログラム、又はデータを読み取り、ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供する。入出力チップ８１２は、フレキシブルディスクドライブ８１１を入出力コントローラ８０６へと接続すると共に、例えばパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ８０６へと接続する。

【0113】

ＲＡＭ８０３を介してハードディスクドライブ８０８に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２、又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ８０３を介してコンピュータ８００内のハードディスクドライブ８０８にインストールされ、ＣＰＵ８０２において実行される。

【0114】

第１の実施形態に係るプログラムは、コンピュータ８００にインストールされ、コンピュータ８００を生産性評価装置１１０として機能させる。第１の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０１において、コンピュータ８００を、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部１１１として機能させる。第１の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０２において、コンピュータ８００を、生産されたエタノールに含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部１１２として機能させる。第１の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０３において、コンピュータ８００を、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する生産性評価部１１３として機能させる。

【0115】

この第１の実施形態に係るプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ８００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である第１の炭素質量算出部１１１、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ８００の使用目的に応じた情報の演算、又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の生産性評価装置１１０が構築される。

【0116】

第２の実施形態に係るプログラムは、コンピュータ８００にインストールされ、コンピュータ８００を生産性評価装置２１０として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ２０１において、コンピュータ８００を、ガスに含まれる炭素の質量を算出する第３の炭素質量算出部として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ２０２において、コンピュータ８００を、残渣に含まれる炭素の質量を算出する第４の炭素質量算出部として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ２０３において、コンピュータ８００を、第３の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第４の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部２１３として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０２において、コンピュータ８００を、生産されたエタノールに含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部１１２として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０３において、コンピュータ８００を、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する生産性評価部１１３として機能させる。

【0117】

この第２の実施形態に係るプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ８００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である第３の炭素質量算出部２１１、第４の炭素質量算出部２１２、第１の炭素質量算出部２１３、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ８００の使用目的に応じた情報の演算、又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の生産性評価装置２１０が構築される。

【0118】

第３の実施形態に係るプログラムは、コンピュータ８００にインストールされ、コンピュータ８００を生産性評価装置３１０として機能させる。第３の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ２０１において、コンピュータ８００を、ガスに含まれる炭素の質量を算出する第３の炭素質量算出部として機能させる。第３の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ２０２において、コンピュータ８００を、残渣に含まれる炭素の質量を算出する第４の炭素質量算出部として機能させる。第３の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ３０１において、コンピュータ８００を、助燃剤に含まれる炭素の質量を算出する第５の炭素質量算出部３１１として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ３０２において、コンピュータ８００を、第３の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第４の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第５の炭素質量算出部３１１が算出した炭素の質量とに基づいて、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部３１２として機能させる。第３の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０２において、コンピュータ８００を、生産されたエタノールに含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部１１２として機能させる。第３の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０３において、コンピュータ８００を、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する生産性評価部１１３として機能させる。

【0119】

この第３の実施形態に係るプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ８００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である第３の炭素質量算出部２１１、第４の炭素質量算出部２１２、第５の炭素質量算出部３１１、第１の炭素質量算出部３１２、第２の炭素質量算出部１１２、及び生産性評価部１１３として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ８００の使用目的に応じた情報の演算、又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の生産性評価装置３１０が構築される。

【0120】

第４の実施形態に係るプログラムは、コンピュータ８００にインストールされ、コンピュータ８００を生産性評価装置４１０として機能させる。第４の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０１において、コンピュータ８００を、廃棄物に含まれる炭素の質量を算出する第１の炭素質量算出部１１１として機能させる。第４の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ１０２において、コンピュータ８００を、生産されたエタノールに含まれる炭素の質量を算出する第２の炭素質量算出部１１２として機能させる。第２の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ４０１において、コンピュータ８００を、エネルギー利用による二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出部４１１として機能させる。第４の実施形態に係るプログラムは、ステップＳ４０２において、コンピュータ８００を、第１の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、第２の炭素質量算出部が算出した炭素の質量と、二酸化炭素排出量算出部４１１が算出した二酸化炭素の排出量とに基づいて、エタノールの生産性を評価する生産性評価部４１２として機能させる。

【0121】

この第４の実施形態に係るプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ８００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である第１の炭素質量算出部１１１、第２の炭素質量算出部１１２、二酸化炭素排出量算出部４１１、及び生産性評価部４１２として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ８００の使用目的に応じた情報の演算、又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の生産性評価装置４１０が構築される。

【0122】

一例として、コンピュータ８００と外部の装置等との間で通信を行う場合について説明する。ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェース８０７に対して通信処理を指示する。通信インターフェース８０７は、ＣＰＵ８０２の制御を受けて、ＲＡＭ８０３、ハードディスクドライブ８０８、フレキシブルディスク８９３、又はＣＤ−ＲＯＭ８９２等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェース８０７は、ダイレクトメモリアクセス方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ８０２が転送元の記憶装置、又は通信インターフェース８０７からデータを読み出し、転送先の通信インターフェース８０７、又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

【0123】

また、ＣＰＵ８０２は、ハードディスクドライブ８０８、ＣＤ−ＲＯＭ８９２、フレキシブルディスク８９３等の外部記憶装置に格納されたファイル、又はデータベース等の中から、全部、又は必要な部分をダイレクトメモリアクセス転送等によりＲＡＭ８０３へと読み込ませ、ＲＡＭ８０３上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ８０２は、処理を終えたデータを、ダイレクトメモリアクセス転送等により外部記憶装置へと書き戻す。

【0124】

このような処理において、ＲＡＭ８０３は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ８０３、及び外部記憶装置等をメモリ、記憶部、又は記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なおまた、ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ８０３の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ８０３、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

【0125】

また、ＣＰＵ８０２は、ＲＡＭ８０３から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索、置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ８０３へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ８０２は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数、又は定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、又は等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合、又は不成立であった場合に、異なる命令列へと分岐し、又はサブルーチンを呼び出す。

【0126】

また、ＣＰＵ８０２は、記憶装置内のファイル、又はデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ８０２は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

【0127】

以上に示したプログラム、又はモジュールは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク８９３、ＣＤ−ＲＯＭ８９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、又はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク、又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク、又はＲＡＭ等の記憶媒体を記録媒体として使用して、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ８００に提供してもよい。

【0128】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更、又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更、又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0129】

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した方法、装置、プログラム、及び記録媒体における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中のフローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0130】

本発明の態様によれば、廃棄物からエタノール等の化学物質を生産するにあたり、化学物質の生産性を合理的に評価することができる。

【符号の説明】

【0131】

１１０ 生産性評価装置
１１１ 第１の炭素質量算出部
１１２ 第２の炭素質量算出部
１１３ 生産性評価部
２１０ 生産性評価装置
２１１ 第３の炭素質量算出部
２１２ 第４の炭素質量算出部
２１３ 第１の炭素質量算出部
３１０ 生産性評価装置
３１１ 第５の炭素質量算出部
３１２ 第１の炭素質量算出部
４１０ 生産性評価装置
４１１ 二酸化炭素排出量算出部
４１２ 生産性評価部
８００ コンピュータ
８０１ ホストコントローラ
８０２ ＣＰＵ
８０３ ＲＡＭ
８０４ グラフィックコントローラ
８０５ ディスプレイ
８０６ 入出力コントローラ
８０７ 通信インターフェース
８０８ ハードディスクドライブ
８０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
８１０ ＲＯＭ
８１１ フレキシブルディスクドライブ
８１２ 入出力チップ
８９１ ネットワーク通信装置
８９２ ＣＤ−ＲＯＭ
８９３ フレキシブルディスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】