ブラジルのエタノール燃料

ブラジルの自動車メーカー各社による典型的な フレックス燃料モデル6 台(一般に「フレックス」車と呼ばれ、含水 エタノールE100)とガソリンE20 ~ E25の任意の混合燃料で走行)

ブラジルは世界第2位のエタノール燃料生産国です。ブラジルと米国は長年にわたりエタノール燃料の工業生産をリードしており、2017年には2国で世界生産量の85%を占めました。ブラジルの生産量は267.2億リットル(70.6億米液量ガロン)で、2017年に燃料として使用された世界のエタノール総量の26.1%を占めました。[1]

2006年から2008年の間、ブラジルは世界初の「持続可能な」バイオ燃料経済を有し、バイオ燃料産業のリーダーであると考えられており、[2] [3] [4] [5]、他の国々にとっての政策モデルであり、サトウキビエタノールは「現在までに最も成功した代替燃料」でした。 [6]しかし、一部の専門家は、ブラジルの成功したエタノールモデルは、その高度な農業技術と広大な耕作地のおかげで、ブラジルでのみ持続可能であると考えています。 [6]また、他の専門家によると、それはラテンアメリカカリブ海諸国アフリカの熱帯地域の一部の国にのみ有効な解決策です[7] [8] [9]しかし近年、食料には適さない燃料生産のために明示的に栽培された作物を使用する、後世代のバイオ燃料が出現しました。

ブラジルの40年の歴史を持つエタノール燃料プログラムは、世界で最も効率的なサトウキビ栽培農業技術に基づいており、[10]近代的な設備と安価なサトウキビを原料として使用し、残留サトウキビ廃棄物(バガス)を使用して熱と電力を生産することで、非常に競争力のある価格と高いエネルギー収支(出力エネルギー/入力エネルギー)を実現しています。これは、平均的な条件では8.3、ベストプラクティス生産では10.2です。[4] [11] 2010年に米国EPAは、直接的な間接的な土地利用変化による排出を含むライフサイクル全体の温室効果ガス排出量を61%削減したことを理由に、ブラジルのサトウキビエタノールを先進的バイオ燃料に指定しました[12] [13]

ブラジルでは、エタノール燃料が全国で入手可能です。写真はサンパウロにあるペトロブラスのガソリンスタンドの典型的な例です。デュアル燃料サービスを提供しており、Aはアルコール(エタノール)用、Gはガソリン用と表示されています。

ブラジルでは、純粋なガソリンで走る軽自動車はもう存在しない。1976年以来、政府はガソリンに無水エタノールを10%から22%の間で混ぜることを義務付けた。 [14]そして通常のガソリンエンジンではわずかな調整のみを必要とするだけだった。1993年に、法律により、全国で無水エタノール22% ( E22 ) の混合が義務付けられたが、事前に設定された範囲内で行政に異なる割合のエタノールを設定する裁量が与えられた。2003年に、これらの制限は最小20%、最大25%に設定された。 [15] 2007年7月1日以降、義務的な混合比は無水エタノール25%およびガソリン75%、またはE25混合である。[16] 2011年4月、エタノールの供給不足と収穫期以外の時期の価格高騰が繰り返されたため、下限値は18%に引き下げられました。[17] 2015年3月中旬までに、政府はレギュラーガソリンのエタノール混合率を一時的に25%から27%に引き上げました。[18]

ブラジルの自動車製造業界は、ガソリン ( E20-E25 ブレンド) と含水エタノール ( E100 )を任意の割合で混合して走行できるフレックス燃料車を開発した。 [19]フレックス車は 2003 年に市場に導入され、商業的に成功し、[20]乗用車市場を独占し、2013 年に販売されたすべての新車と軽自動車の94%の市場シェアを獲得した。 [21] 2010 年半ばまでに 70 種類のフレックスモデルが市場に登場し、[22] 2013 年 12 月現在、合計 15 社の自動車メーカーがフレックス燃料エンジンを生産し、スポーツカー、オフロード車、ミニバンを除くすべての軽自動車セグメントで主流となっている。[21]フレックス燃料車と軽商用車の累計生産台数は、2010年3月に1000万台を突破し、[23] [24] 2013年6月には2000万台を突破した。[25] 2015年6月現在、フレックス燃料軽自動車の累計販売台数は2550万台に達し、[26]フレックス燃料バイクの生産台数は2015年3月に400万台に達した。[27]

「フレックス」車両の成功と、全国的なE25混合燃料の義務化により、2008年2月には国内のエタノール燃料の消費がガソリン車の50%の市場シェアを獲得した。[28] [29]エネルギー換算 で見ると、サトウキビエタノールは2008年の国内輸送部門の総エネルギー消費量の17.6%を占めた。 [30]

歴史

ブラジルで使用されているエタノール混合物の歴史的変遷
(1976~2015年)
エタノール
ブレンド
エタノール
ブレンド
エタノール
ブレンド
1931
E5
1989
E18–22–13
2004
E20
1976
E11
1992
E13
2005
E22
1977
E10
1993~1998年
E22
2006
E20
1978
E18–20–23
1999
E24
2007年[14] [16]
E23-25
1981
E20–12–20
2000
E20
2008年[16]
E25
1982
E15
2001
E22
2009
E25
1984~86年
E20
2002
E24~25
2010
E20~25 [31]
1987~88年
E22
2003
E20~25
2011
E18~25 [17]
2015
E27 [18]
出典:JAプエルトリコ(2007年)、表3.8、81~82ページ[14]
注:2010年の25ユーロから20ユーロへの値下げは一時的なもので、2月から4月の間に行われた。[31]
2011年4月には、下限ブレンドフロアが18ユーロに引き下げられた。[17]

ブラジルでは1532年からサトウキビが栽培されている。砂糖はポルトガル人入植者によってヨーロッパに輸出された最初の商品の一つだったからである。 [32]ブラジルでサトウキビエタノールが燃料として初めて使用されたのは、自動車が国内に導入された1920年代後半から1930年代前半に遡る。[33]エタノール燃料の生産は第二次世界大戦中にピークを迎え、ドイツの潜水艦攻撃によって石油供給が脅かされたため、1943年には義務的な混合率が50%にまで上昇した。[34]終戦後、石油価格の低下によってガソリンが普及し、エタノール混合は主に砂糖の余剰を利用するために散発的に使用されたのみであった。[34]第一次石油危機によってガソリン不足が起こり、石油依存の危険性が認識された1970年代まで続いた。 [33] [34]この危機に対応して、ブラジル政府は燃料としてバイオエタノールの推進を開始した。 1975年に開始された国家アルコールプログラムポルトガルPrograma Nacional do Álcool )は、ガソリンなどの化石燃料由来の自動車燃料を段階的に廃止し、サトウキビから生産されるエタノールに切り替えるための政府資金による全国的なプログラムであった[35] [36] [37]

1979 年ブラジルのフィアット 147は、含水エタノール燃料 ( E100 )のみで走行可能な、市場に投入された最初の近代的な自動車でした

プログラムの第一段階は、ガソリンに混合するための無水エタノールの生産に集中した。[14]ブラジル政府は、ガソリンにエタノール燃料を混合することを義務付け、1976年から1992年まで10%から22%の間で変動させた。[14]この義務的な最低ガソリン混合率のため、純粋なガソリン ( E0 ) はもはや国内で販売されていない。1993年10月に連邦法が可決され、全国で22%の無水エタノール ( E22 ) の混合を義務付けた。この法律はまた、事前に設定された境界内で異なるエタノール含有量を設定することを行政に許可し、2003年以降、これらの制限は最大25% ( E25 )、最小20% ( E20 ) 容量に固定された。[14] [15]それ以来、政府はサトウキビの収穫結果とサトウキビからのエタノール生産量に応じてエタノール混合率を設定するようになり、同じ年の中でも混合率が変化するようになった。 [14]

1979年から2017年までのブラジルの軽自動車生産の燃料別推移(エタノール(アルコール)、フレックス燃料ガソリン車) [38]

2007年7月以来、義務的なブレンドは無水エタノール25%とガソリン75%またはE25ブレンドである。[16]しかし、2010年に、供給懸念とエタノール燃料価格の高騰の結果として、政府は2010年2月1日から90日間、ブレンドをE25からE20に一時的に引き下げることを義務付けた。[31] [39] 2015年3月中旬までに、政府はレギュラーガソリンへのエタノールブレンドを一時的に25%から27%に引き上げた。プレミアムガソリンへのブレンドは、フレックス燃料車ではなくE25用に製造された車への高ブレンドの影響についての懸念から、ブラジル自動車メーカー協会ANFAVEAの要請により25%に維持された。[18]政府は、10億リットル(2億6,400万米ガロン)を超えるエタノールの過剰在庫を抱えていることから、エタノール生産者への経済的インセンティブとして、高濃度エタノール混合を承認した。E27の導入により、2015年末までに過剰在庫を消費できるようになると予想されている。[40]

地元の自動車メーカーが開発したいくつかのプロトタイプを政府の車両でテストした後、第二次石油危機によって、フィアット147、最初の近代的な商業用エタノール車E100のみ)が1979年7月に市場に投入されました。[36]ブラジル政府は、エタノール産業の3つの重要な初期の推進力を提供しました。国営石油会社ペトロブラスによる購入保証、農業工業用エタノール企業への低金利融資、そしてガソリンとエタノールの固定価格(含水エタノールは政府設定のガソリン価格の59%で販売)です。このようにエタノール生産を補助し、人為的に低い価格を設定することで、エタノールはガソリンの代替として確立されました。[41]

1980年代後半までに、純エタノールで走る乗用車と小型トラックの台数が400万台を超え、[42]これはブラジルの自動車保有数の3分の1を占めるようになったが、[43]エタノール生産とエタノール専用車の販売はいくつかの要因により急落した。まず、 1980年代の石油供給過剰によりガソリン価格が急落したが、主な原因は国内市場でのエタノール燃料の供給不足で、1989年半ばまでに何千台もの車がガソリンスタンドに行列を作ったり、ガソリンスタンドのガソリンがなくなったりした。[37] [43]供給が、今やかなりのエタノール専用車が必要とする需要の増加に追いつかなかったため、ブラジル政府は1991年にエタノールの輸入を開始した。[10] [19] 1979年から2010年12月までに純エタノール車は合計570万台となった。[42] [44]現在も使用されている純エタノール車の数は、2003年までに200万台から300万台と推定され、[19] 2011年12月時点で122万台と推定されています[45]

2003 年ブラジル VW Gol 1.6 Total Flexは、ガソリンとエタノールのあらゆる混合燃料で走行できる初のフレックス燃料車でした。

エタノール燃料車への信頼は、フレックス燃料車がブラジル市場に導入されて初めて回復した。2003年3月、フォルクスワーゲンは、ガソリンとエタノールの任意の混合で走行できる初の市販フレックス燃料車であるGol 1.6 Total Flexをブラジル市場に投入した。 [46] [47] [48] 2010年までにフレックス燃料車を製造しているメーカーには、シボレーフィアットフォードプジョールノーフォルクスワーゲン、ホンダ三菱トヨタシトロエン日産起亜自動車などがある。[49] [50] [51] 2013年、フォードは、直噴式フレックス燃料車の最初の車であるFocus 2.0 Duratec Direct Flexを発売した。[52]

フレックス燃料車は、2004 年の自動車販売の 22%、2005 年に 73%、[53] 、 2008 年 7 月には 87.6%、[54]、2009 年 8 月には過去最高の 94% に達した。[ 55]フレックス燃料車と小型商用車の累計生産台数は、2010 年 3 月に 1,000 万台、[23] [24]、2012 年 1 月には 1,500 万台に到達した。[56]フレックス燃料車と小型トラックの登録台数は、2012 年にブラジルで販売されたすべての乗用車と小型車の 87.0%を占めた。[57] 生産台数は、2013 年 6 月に 2,000 万台の大台を突破した。[ 25] [58] 2015年6月時点で、フレックス燃料小型車の累計販売台数は2,550万台に達した。[26]

一般に「フレックス」車として知られる車両の急速な普及と商業的成功、そしてE25燃料としてのガソリンとアルコールの混合義務化により、エタノール消費量は増加し、2008年2月にはエタノール小売販売量がガソリン車市場シェアの50%を超え、エタノール消費量の記録的な増加が達成された。[28] [29]このエタノール燃料消費量は、プロ・アルコール政策がピークを迎えた1980年代末以来の水準であった[28] [29] [59]

2009 年ホンダCG 150 Titan Mix はブラジル市場で発売され、世界で初めて販売されたフレックス燃料 バイクとなりました。

持続可能な輸送のためのバイオエタノール (BEST)プロジェクトの支援の下、最初のエタノール駆動 ( ED95 ) バスが 1 年間の試験プロジェクトとして 2007 年 12 月にサンパウロ市で運行を開始しました。[60] [61] [62] 2台目のED95試験バスは2009年11月にサンパウロ市で運行を開始した。[63] 2台のバスの3年間の試験運行で得られた満足のいく結果に基づいて、2010年11月にサンパウロ市政府はUNICACosanScania、および 地元のバス運行会社であるViação Metropolitanaと、2011年5月までにエタノール燃料のED95バス50台の車両群を導入する契約を締結した。地方自治体の目標は、2018年までに市内の15,000台のディーゼルバスで構成されるバス車両群全体で再生可能燃料のみを使用することである。[64] [65]最初のエタノール燃料バスは2011年5月に納入され、50台のエタノール燃料のED95バスは6月にサンパウロで定期運行を開始する予定である。 2011年。[66] [67]

ブラジルのフレックス燃料技術のもう一つの革新は、フレックス燃料バイクの開発であった[68] [69]最初のフレックス燃料バイクは、ホンダによって2009年3月に発売された。ブラジルの子会社Moto Honda da Amazôniaで製造されたCG 150 Titan Mixは約2,700米ドルで販売されている。冷間始動の問題を回避するために、燃料タンクには15℃(59℉)以下の温度で少なくとも20%のガソリンが入っている必要がある。[70] [71] [72] 2009年9月、ホンダは2番目のフレックス燃料バイク、オンオフロードNXR 150 Bros Mixを発売した。[73] 2010年12月までに、ホンダのフレックス燃料バイク2台は累計販売台数515,726台に達し、2010年のブラジルの新車バイク販売台数の18.1%の市場シェアを占めた。[74] [75]ホンダが製造した他のフレックス燃料バイク2台、CG 150 FANとホンダBIZ 125 Flexが2010年10月と2011年1月に発売された。[76] 2011年には合計956,117台のフレックス燃料バイクが生産され、市場シェアを56.7%に引き上げた。[77]生産台数は2012年8月に200万台に達した。[78]フレックス燃料バイクの生産台数は、2013年10月に300万台を超え、[79] 2015年3月に400万台を超えた。[27]

生産

経済・生産指標

ブラジルのエタノール生産量(a)(b) 2004–2020 [1] [80] [81] [82] [83] [84]
(百万米ガロン
20042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020
3,9894,2274,4915,0196,4726,5786,9225,5735,5776,2676,7607,2006,7506,6507,9908,5907,930
注:(a)2004~2006年は全グレード。(b)2007~2010年および2014~2020年はエタノール燃料のみ。[83] [84]

ブラジルのエタノール生産は、サトウキビを原料とし、サトウキビに含まれるショ糖を利用する第一世代の技術に依存しています。エタノール収量は1975年以降、年間3.77%増加しており、生産性の向上は生産プロセスにおける農業段階と工業段階の改善によってもたらされています。ベストプラクティスのさらなる改善により、短期から中期的には1ヘクタールあたり平均9,000リットルのエタノール生産性が達成されると期待されています。[85]

2008年7月時点で、ブラジルでは378のエタノール工場が稼働しており、そのうち126はエタノール生産専用、252は砂糖とエタノールの両方を生産している。さらに、砂糖生産専用の工場が15ある。[86]これらの工場の設備容量は年間5億3,800万トンのサトウキビを圧搾可能で、2009年までに25の工場が建設中で、年間5,000万トンのサトウキビを圧搾できる能力が追加される予定である。 [86]標準的な工場の建設費用は約1億5,000万米ドルで、近隣に3万ヘクタールのサトウキビ農園が必要となる。[85]

1990/91年から2007/08年の収穫年別の生産量。[87]緑は含水エタノール(E100)、黄色はガソホール混合用の無水エタノールです

エタノール生産はブラジルの中央部南東部に集中しており、サンパウロ州が国内総生産量の約60%を占め、これにパラナ州(8%)、ミナスジェライス州(8%)、ゴイアス州(5%)が続く。[87]これら2つの地域は、2005年以降、ブラジルのエタノール生産量の90%を占めており[11] [87]、収穫期は4月から11月です。北東部地域は、エタノール生産の残りの10%を占めており、アラゴアス州が全生産量の2%を占めています。[87]北北東部地域の収穫期は9月から3月で、この地域の平均生産性は南中部地域よりも低い。[88] 2つの主要な収穫期の違いにより、ブラジルの砂糖とエタノールの生産統計は、暦年ではなく、2年間の収穫ベースで報告されるのが一般的です。[要出典]

2008/09年の収穫では、サトウキビの約44%が砂糖、1%がアルコール飲料、55%がエタノール生産に使用されると予想されています。[89] 2008/09年の収穫年には249億リットル(65億8000万米液量ガロン[86]〜271億リットル(71億6000万ガロン)[88]のエタノールが生産されると予想されており、生産量の大半は国内市場向けで、輸出向けはわずか42億リットル(11億ガロン)、米国市場向けは推定25億リットル(6億6000万ガロン)です。[89]サトウキビの栽培面積は、2007年から2008年にかけて700万ヘクタールから780万ヘクタールに増加し、主に放棄された牧草地が利用されました。[89] 2008年、ブラジルの耕作地は2億7600万ヘクタールあり、そのうち72%が牧草地、16.9%が穀物作物、2.8%がサトウキビに使用されています。つまり、エタノールの生産には、ブラジル国内の耕作地全体の約1.5%しか必要とされていないことになります。[89]

砂糖とエタノールは同じ原料を使用し、工業的処理が完全に統合されているため、正式な雇用統計は通常一緒に提示される。2000年にはこれらの産業で642,848人の労働者が雇用されていたが、エタノール生産が拡大するにつれ、2005年までにサトウキビ栽培と工業化に従事する労働者は982,604人に増加し、うちサトウキビ畑では414,668人、製糖工場では439,573人、エタノール蒸留所では128,363人が従事した。[90]エタノール蒸留所での雇用は2000年から2005年にかけて88.4%増加したが、砂糖畑での雇用は16.2%の増加にとどまった。これは、手作業による収穫に代わって機械収穫が増加したことが直接的な原因で、手作業による刈り取り前にサトウキビ畑を焼くのを避け、生産性も向上させたためである。 2005 年に最も雇用が多かった州は、サンパウロ (39.2%)、ペルナンブコ(15%)、アラゴアス (14.1%)、パラナ (7%)、ミナス ジェライス (5.6%) でした。[90]

2009~2014年の危機

2009年以降、ブラジルのエタノール産業は複数の原因により危機に陥っています。その原因としては、 2008年の金融危機、悪天候によるサトウキビの不作、世界市場における砂糖価格の高騰によりエタノールよりも砂糖生産が魅力的になったこと、そして[91] [92] [93]ブラジル政府によるガソリンとディーゼルの価格凍結などが挙げられます。[94]ブラジルの2011年のエタノール燃料生産量は211億リットル(56億米液量ガロン)で、2010年の262億リットル(69億ガロン)から減少しました。[81]一方、2012年のエタノール生産量は2008年より26%減少しました。2012年までに約400のエタノール工場のうち41が閉鎖され、サトウキビの収穫量は2008年の1ヘクタールあたり115トンから2012年には1ヘクタールあたり69トンに減少しました。[94]

2010年から2011年にかけて数か月にわたり供給不足が続き、価格が高騰したため、フレックス燃料車の所有者にとってエタノール燃料は魅力的ではなくなった。政府は需要を減らし、エタノール燃料価格のさらなる上昇を抑えるため、ガソリンへのエタノール混合の最小基準を引き下げた。そして、1990年代以来初めて、トウモロコシ由来のエタノール燃料が米国から輸入された。[91] [92] [93]輸入量は2011年から2012年にかけて合計約15億リットルに達した。輸送用燃料市場におけるエタノールのシェアは、2008年の55%から2012年には35%に減少した。[94]エタノール価格の上昇と、ガソリン価格を国際市場価格より低く抑えるための政府補助金が相まって、2013年11月までにフレックス燃料車の所有者のうちエタノールを定期的に使用しているのはわずか23%となり、2009年の66%から減少した。[95]

2014年、ブラジルは234億リットル(61億9000万米液量ガロン)のエタノール燃料を生産したが、その年、ブラジルは米国からエタノールを輸入しており、2014年にはカナダに次いで米国で2番目に大きな輸出市場となり、米国の総輸出量の約13%を占めた。[96] [80]生産量は2015年以降回復し、2017年には267億2000万リットル(70億6000万米液量ガロン)を生産し、世界で燃料として使用されるエタノールの総量の26.1%を占めた。[1]

農業技術

サトウキビ ( Saccharum officinarum ) 農園、サンパウロ州イトゥベラバで収穫準備完了
1975年から2004年にかけてブラジルで栽培されたサトウキビの1ヘクタールあたりのエタノール生産性の推移。出典:Goldemberg(2008)。[85]
サンパウロ州ピラシカーバの典型的なエタノール蒸留所と脱水施設
2007年の収穫期の供給を反映した生産者へのエタノール価格の変動。[97]黄色は無水エタノール、緑は含水エタノール( 1リットルあたりレアル)を示す。
エタノール燃料の配布準備完了(サンパウロ州ピラシカバ)

ブラジルのエタノール産業発展の重要な要素は、公共部門と民間部門の両方による農業研究開発への投資であった。 [10]農業の応用研究を担当する国営企業EMBRAPAの取り組みと、特にサンパウロ州の国立研究所や大学による研究の成果により、ブラジルはバイオテクノロジーと農業慣行の分野で主要なイノベーターとなり、[98]世界で最も効率的なサトウキビ栽培の農業技術が生まれた。[10]投入とプロセスの効率を高めて原料1ヘクタールあたりの産出量を最適化することに努力が集中し、その結果、サトウキビの収穫量は29年間で3倍に増加し、ブラジルの平均エタノール収穫量は1975年の1ヘクタールあたり2,024リットルから2004年には1ヘクタールあたり5,917リットルになった。エタノール生産の効率が年間3.77%の成長を遂げている。[85]ブラジルのバイオテクノロジーには、糖分やエネルギー含有量の多いサトウキビ品種の開発が含まれており、これが単位作付面積あたりのエタノール収量増加の主な要因の一つとなっている。サトウキビからの総回収可能糖分(TRS)指数の増加は非常に顕著で、1977年から2004年の間に年間1.5%の増加となり、95kg/haから140kg/haに増加した。[85]工業プロセスの革新により、1977年から2003年の間に砂糖の抽出量が増加した。年間平均改善率は0.3%で、一部の工場ではすでに抽出効率98%に達している。[85]

バイオテクノロジー研究と遺伝子改良により、病虫害、細菌、害虫への耐性が高まり、様々な環境への適応能力も備えた品種が開発され、これまでサトウキビ栽培に不向きと考えられていた地域へのサトウキビ栽培の拡大が可能になった。[98] [99] [100] 2008年までにブラジルでは500種類以上のサトウキビ品種が栽培されており、そのうち51種類は過去10年間に導入されたものである。民間2件、公的2件の計4つの研究プログラムが、さらなる遺伝子改良に取り組んでいる。[99] [100] 1990年代半ば以降、ブラジルのバイオテクノロジー研究所は遺伝子組み換え品種を開発してきたが、まだ商業化には至っていない。2003年には4万個のサトウキビ遺伝子の同定が完了し、機能ゲノムに関する研究グループが数十存在し、現在も実験段階にあるものの、5年以内に商業化への道が開かれると期待されている。[101]

また、サトウキビの生物学的窒素固定に関する研究も進行中で、最も有望な品種は、非常に肥沃度の低い土壌で全国平均の3倍の収量を示しており、窒素肥料の施用を回避できる。[102]また、第二世代エタノール、すなわちセルロース系エタノールの開発研究も行われている[10]サンパウロ州では、今後10年間でサトウキビの収量が12%、糖度が6.4%増加すると見込まれている。この進歩に加え、発酵効率が6.2%、糖抽出率が2%向上すると予想されており、エタノール収量が29%増加し、平均エタノール生産性は1ヘクタールあたり9,000リットルに達する可能性がある。[85]サンパウロ州では、サトウキビからのエタノール生産を促進するための研究とプロジェクトに、最近約5,000万米ドルが割り当てられている。[103]

生産工程

サトウキビから抽出されるショ糖は、成熟した植物の収穫部分に蓄えられた化学エネルギーの30%強を占め、残りの35%は収穫時に畑に残された葉と茎の先端に、残りの35%は圧搾後に残った繊維質の物質(バガス)に含まれています。ブラジルにおけるサトウキビの工業的加工のほとんどは、砂糖生産、工業用エタノール加工、副産物からの発電を可能にする、非常に統合された生産チェーンを通じて行われています。[85] [104]砂糖とエタノールの大規模生産の典型的な手順には、製粉発電発酵、エタノールの蒸留脱水が含まれます。[要出典]

製粉と精製

収穫されたサトウキビは通常、セミトレーラーで工場まで輸送される品質管理の後、サトウキビは洗浄され、回転ナイフで切断され、細断される。原料は一連の製粉機に投入され、抽出され、ブラジルでガラパと呼ばれる10~15%のスクロースを含むジュースと、繊維残留物であるバガスが収集される。製粉工程の主な目的は、サトウキビから可能な限り多くのスクロースを抽出することであり、二次的ではあるが重要な目的は、ボイラー燃料として水分含有量の低いバガスを生産することである。バガスは発電に燃焼されるため(下記参照)、工場はエネルギーを自給自足し、地域の電力網に電力を供給することができる。[104]次に、サトウキビジュースまたはガラパは濾過され、化学処理され、低温殺菌される蒸発させる前に、ジュースはもう一度濾過され、有機化合物が豊富な液体であるビナスが生成される。蒸発によって生じたシロップは結晶化によって沈殿し、糖蜜に囲まれた透明な結晶の混合物が生成される遠心分離機を用いて糖蜜から砂糖を分離し、結晶は蒸気で洗浄された後、気流で乾燥される。冷却すると、シロップから砂糖が結晶化する。[104]この時点から、砂糖精製プロセスは様々なグレードの砂糖を生産し続け、糖蜜は別のプロセスを経てエタノールを生産する。[要出典]

発酵、蒸留、脱水

得られた糖蜜は、殺菌されて不純物がなくなり、発酵できる状態になるよう処理される。発酵の過程では、酵母の添加によって糖がエタノールに変換される。発酵時間は4時間から12時間で、結果として総量で7~10%のアルコール度数 ( °GL ) となり、発酵ワインと呼ばれる。このワインから酵母を遠心分離機で回収する。異なる沸点を利用して、発酵ワインのアルコールを主な残留固体成分から分離する。残った生成物は、濃度が96°GLの含水エタノールである。[104]これは共沸 蒸留で達成できるエタノールの最高濃度であり、国の仕様では体積比で最大4.9%の水を含めることができる。[105]この含水エタノールは、国内のエタノール専用車両およびフレックス車両で使用されている燃料である。さらに脱水するには、通常、化学薬品を添加して規定の99.7°GLまで脱水し、無水エタノールを生成します。[104]これは、純粋ガソリンと混合して、国の義務的ブレンドE25を得るのに使用されます。[16]水和エタノールを無水エタノールに変換するために必要な追加処理は燃料コストを増加させ、2007年には、サンパウロ州で2つの平均生産者価格差は約14%でした。[97]この生産価格差は小さいですが、ブラジルで使用される水和エタノール(E100)の競争力に貢献しており、地元のガソリン価格に関してだけでなく、フレックス燃料フリートに無水エタノールのみを使用する米国スウェーデンなどの他の国と比較しても競争力があります。[106]

バガスからの発電

サンパウロのピラシカバガソリンスタンドE100に燃料を供給する未使用エタノール車

初期の頃から、バガスはプロセスの工業部分に必要なエネルギーを供給するために工場で燃やされていました。今日、ブラジルのベストプラクティスは、エネルギー回収を向上させる高圧ボイラーを使用することで、ほとんどの砂糖エタノール工場がエネルギー的に自給自足でき、余剰電力を公益企業に販売することさえ可能にしています。[85] 2000年まで、収穫されたサトウキビ3億トン以上のうち、サトウキビバガスの総量は年間5千万トン/乾燥基準でした。何人かの著者は、サトウキビバガスの使用による潜在的な発電量を、使用される技術と収穫残渣の使用に応じて1,000~9,000MWと見積もっています サンパウロのある公益企業は、電力の1%以上を製糖工場から購入しており、生産能力は自家消費用に600MW、販売用に100MWです。[107]フロスト&サリバンの分析によると、ブラジルの発電に使用されるサトウキビバガスは2007年に3.0GWに達し  2014年には12.2GWに達すると予想されています。分析では、サトウキビバガスのコジェネレーションがブラジルの総エネルギーマトリックスの3%を占めていることも明らかになりました。[108]このエネルギーは、主に水力発電ダムの電力が枯渇する乾季に生産されるため、電力会社にとって特に貴重です。

2006年にオランダ政府が委託したブラジル産バイオエタノールの持続可能性を評価する調査によると、「電力利用と発電の効率性においても大幅な向上が見込まれる。蒸留所の操業に使用される電力は1トンサトウキビあたり12.9kWhと推定されており、最良利用可能な技術では9.6kWh/トンサトウキビである。発電効率は、現在の1トンサトウキビあたり18kWhから最大29.1kWhまで向上させることができる。余剰電力の生産量は、理論上、1トンサトウキビあたり5.3kWhから19kWhまで増加できる可能性がある。」[104]

エタノールからの発電

ブラジルでは、サトウキビエタノールを燃料とする発電に関する実験プログラムが複数実施されている。ゼネラル・エレクトリックペトロブラスの合弁会社は、ミナスジェライス州ジュイス・デ・フォーラ商業パイロットプラントを1基稼働させている[109]

全体的なエネルギー使用量

ペルナンブコ州のサトウキビ農園

サトウキビエタノールの生産に関連するエネルギー使用は、農業部門、工業部門、流通部門の3つの主要な供給源から生じます。農業部門では、バイオ燃料に使用可能なサトウキビ1ヘクタール(10,000 m 2)の栽培、管理、収穫に35.98 GJのエネルギーが使用されます。これには、窒素、リン酸、酸化カリウム、石灰、種子、除草剤、殺虫剤、労働力、ディーゼル燃料など、さまざまな投入からのエネルギーが含まれます。サトウキビの製粉と精製およびエタノール燃料の生産を含む工業部門は、サトウキビ農園1ヘクタールあたり3.63 GJのエネルギーを使用し、155.57 GJのエネルギーを生成します。科学者は、バガスのコジェネレーションから生成される潜在的な電力は、収穫と技術要因に応じて1,000〜9,000 MWの範囲になると推定しています。バガスの燃焼は、サトウキビ1グラムあたり18キロワット時、つまり64.7メガジュールのエネルギーを生み出します。蒸留施設の稼働には約45メガジュールのエネルギーが必要で、余剰エネルギーは19.3メガジュール(5.4キロワット時)となります。流通の観点から見ると、研究者らはサトウキビエタノールの輸送エネルギー必要量を1立方メートルあたり0.44ギガジュールと計算しており、1ヘクタールの土地を輸送・流通するには2.82ギガジュールのエネルギーが必要であると推定されます。これら3つのセクターすべてを考慮すると、サトウキビエタノールのEROEI(投資エネルギーに対するエネルギー回収率)は約8となります。[110]

工業プロセスには、余剰電力の代わりに加水分解プロセスを採用してエタノールを生産する、電力収量を増やすために高度なボイラーとタービン技術を使用する、または現在畑に残されている余分なバガスと収穫後の廃棄物をより多く利用するなど、いくつかの改善点があり、これらをサトウキビ栽培と流通チェーンにおける他のさまざまな効率改善と組み合わせることで、さらなる効率向上が可能になり、収量の増加、生産コストの削減、エネルギー収支のさらなる改善、温室効果ガス排出量の削減につながります[104]

輸出

ブラジルのエタノール輸出量
(国・地域別、2005~2007年)[111] [112] [113] [114]
(百万リットル
国/地域(1)2007%2006%2005%
 アメリカ合衆国(2)932.7526.41,777.4351.9270.9710.5
910.2925.8530.5515.5554.1521.4
 ジャマイカ308.97131.54133.39
 エルサルバドル224.40181.14157.85
 コスタリカ170.3791.26126.69
トリニダード・トバゴ158.8771.5836.12
 メキシコ42.2150.24100.10
 欧州連合1,004.1728.4587.3117.1530.7320.5
 オランダ808.56346.61259.40
 スウェーデン116.47204.61245.89
 日本364.0010.3225.406.6315.3912.2
 ナイジェリア122.8842.68118.44
 大韓民国66.6992.27216.36
 インド010.07410.7615.8
世界の総輸出
3,532.671003,426.861002,592.29100
注:(1)特定の年に10万リットル以上の輸入があった国のみを
示しています。(2)プエルトリコ米領バージン諸島への輸出を含みます(3)北米自由貿易協定(NAFTA)に基づき米国と貿易を行っているメキシコ を含みます

ブラジルは世界最大のエタノール輸出国である。2007年には9億3,340万ガロン(35億3,270万リットル)を輸出し[111] [112]、これはブラジル生産量の約20%、世界の輸出量の約50%を占めている。[115] 2004年以降、ブラジルの輸出国の主な顧客はアメリカ合衆国、オランダ日本スウェーデンジャマイカエルサルバドルコスタリカトリニダード・トバゴナイジェリアメキシコ、インド韓国となっている[115]

カリブ海域諸国はブラジル産エタノールを比較的大量に輸入しているが、国内消費向けはそれほど多くない。これらの国々は、ブラジル産の含水エタノールを無水エタノールに変換するなど再加工を行い、米国へ再輸出している。これにより付加価値が生まれ、カリブ海域イニシアチブ(CBI)による貿易協定と優遇措置のおかげで2.5%の関税と1ガロンあたり0.54米ドルの関税を回避している。このプロセスは、米国のエタノール消費量の7%に設定された割当量によって制限されている。[116] 2007年には米国の直接輸出は減少したものの、CBI加盟4カ国からの輸入はほぼ倍増し、2006年の15.5%から2007年には25.8%に増加した。これは米国への再輸出の増加を反映しており、ブラジルの米国への直接輸出の減少を部分的に補った。この状況は、米国とブラジルがラテンアメリカ・カリブ海地域におけるエタノール生産増加のための提携関係の構築を目指していることから、米国で懸念を引き起こしている。米国は「他国における新たなエタノール生産、つまり米国産エタノールと直接競合する可能性のある生産」を奨励している。[117]

潜在的にブラジルのエタノール輸入の最大市場である米国は、国内のエタノール生産を奨励し、米国で芽生えつつあるエタノール産業を保護するために、現在、ブラジルのエタノールに1ガロンあたり0.54米ドルの関税を課している。 [118]歴史的に、この関税は原産国に関わらずエタノールに適用される1ガロンあたり45セントのブレンダー連邦税額控除を相殺することを目的としていた。 [4] [119] [120] [121]ブラジルのエタノールの米国への輸出は2006年に合計10億米ドルに達し、2005年(9,800万米ドル)より1,020%増加したが、[122]トウモロコシからの米国エタノール生産の急増により2007年には大幅に減少した[123] [124]表に示されているように、米国は依然としてブラジルのエタノール輸出の最大の輸入国であるが、欧州連合CBI諸国を合わせた輸入量も同程度となっている。[111] [113]

アイオワ州立大学農業農村開発センターによる2010年の調査では、米国の輸入関税を撤廃すると、米国のエタノールの5%未満がブラジルから輸入されることになるという結果が出ています。[125] [126]また、議会予算局(CBO)による2010年の調査では、バイオ燃料を使用してガソリン消費量を1ガロン削減した場合の納税者の負担は、トウモロコシ由来のエタノールで1.78ドル、セルロース系エタノールで3.00ドルであることが分かりました。同様に、土地利用による間接的な影響を考慮に入れない場合、税額控除を通じて温室効果ガス排出量を削減した場合の納税者の負担は、エタノールの場合CO2換算1トンあたり約750ドル、セルロース系エタノールの場合約275ドルです。[127]

この税額控除は数回の更新を経て、2011年12月31日に期限切れを迎える予定であり、 1ガロン当たり0.54ドルの関税と1ガロン当たり0.45ドルのブレンダー控除はワシントンDCで激しい論争を巻き起こしており、エタノール業界団体と政治家が双方の立場を主張している。[128] [129] [130] [131] [132] 2011年6月16日、米国議会は、エタノールに対する税額控除と関税の両方を撤廃する経済開発法案の修正案を承認した。この法案の将来は不確実であるが、2011年末の期限切れ時に税額控除が更新されないというシグナルと見なされている。[133] [134]輸入関税の最終的な撤廃は、短期的には大きな影響を及ぼさないと予想されている。これは、ブラジルのエタノール産業が2010年と2011年にエタノールに対する国内需要を満たすのに苦労しており、ブラジルが米国からトウモロコシエタノールをいくらか輸入したためである。供給不足は砂糖価格の高騰に一部起因しており、そのためブラジルの生産者にとっては、エタノール燃料に変換するよりも砂糖として販売する方が利益が大きい。また、 2008年の金融危機による信用収縮の結果、ブラジルのエタノール産業の拡大はフレックス燃料車両の急速な成長に追いつくことができなかった[134] [135] [136]

米国環境保護庁(EPA)が2010年に再生可能燃料基準に関する最終裁定でブラジル産サトウキビエタノールを先進バイオ燃料に指定したため[12] [137]ブラジルのエタノール生産者は、この分類が米国および世界のその他の地域で輸入関税の引き上げにつながることを期待している。[138] [139]また、ブレンド義務には先進バイオ燃料の割り当て増加が必要であり、セルロース系エタノールでは満たせそうにないため、米国への輸出が増加すると予想している。そうなると、ブラジルから直接輸入されるエタノール、またはブラジルの含水エタノールを無水エタノールに変換するCBI諸国からのエタノールに対する既存の54セント/ガロンの関税にもかかわらず、ブレンダーはブラジル産サトウキビベースのエタノールをさらに輸入せざるを得なくなるだろう。[140] [141]

価格と石油消費への影響

リオデジャネイロ(左)とサンパウロ(右)の1リットルあたりのアルコールとガソリンの価格。100ユーロのエタノール25ユーロのガソリンの価格比はそれぞれ0.64と0.56である。
1990/91年から2006/07年(収穫年)までの地域別エタノール生産量の推移。[87]薄緑色はサンパウロ州の生産量。

ブラジルでは、ガソリンに無水エタノールを25%混合することが全国で義務付けられているため、ほとんどの自動車は含水アルコール( E100)かガソホール(E25ブレンド)を燃料としている。 [16] 2003年以降、含水エタノールとガソリンを任意の割合で混合して走行するデュアル燃料エタノールフレックス車が人気を集めている。これらには、燃料の種類を検知し、それに合わせてエンジンの燃焼を調整する電子センサーが搭載されているため、ユーザーは最も安価な燃料を選択できる。[2]フレックス燃料車の販売台数は2009年12月までに930万台に達し、乗用車全体の39%を占めた。[142] 2010年半ばまでに70種類のフレックスモデルが市場に登場し[22]、2010年12月までに生産されたフレックス車は1,250万台を超え、フレックス燃料バイクは50万台を超えた。[42] [44] [74] [75]

エタノール燃料のエネルギー含有量が低いため、フレックス燃料車は1ガロンあたりの走行距離が少なくなります。損益分岐点に達するには、エタノール価格が1ガロンあたり25~30%安くなる必要があります。[3]経験則として、ブラジルの消費者は、エタノール価格がガソリンより30%以上安い場合にのみ、燃料としてガソリンよりもアルコールを多く使用することをメディアから頻繁に勧められています。これは、エタノール価格がサトウキビの収穫量や季節変動によって大きく変動するためです。[143] [144]

2005年以降、エタノール価格は補助金なしで非常に競争力がある[2]。ガソリン価格が2005年半ば以降、現地通貨で一定に保たれているにもかかわらず[145] 、原油価格が1バレル60米ドルに迫っていた時期でさえもである。しかし、ブラジルのガソリン税は約54%と高く[146] 、エタノール燃料税は州によって12%から30%の間で変動し、より低い。[147] 2008年10月時点で、E25ガソリンの平均価格は1ガロンあたり4.39ドル[148]、エタノールの平均価格は1ガロンあたり2.69ドルであった。[149]この税制上の優遇措置はエタノール燃料の消費に有利に働き、原油価格が直近の高値に近づき、ブラジル・レアルの対米ドル為替レートが直近の最安値に近づいた2008年7月末までに、ブラジルのガソリンスタンドにおける平均小売価格は1ガロンあたり6.00米ドルに達した。[146] この期間中、ガソリンとエタノール燃料の価格比は、サトウキビ収穫期の合間の供給不足や、エタノール生産地から遠く離れた州を除き、ほとんどの州で30%を大きく上回った。ブラジルの生産者によると、原油価格が1バレル30米ドルを下回らない限り、エタノールは競争力を維持できるという。[4]

2008年までに、ブラジルの軽自動車におけるエタノール燃料の消費量は、純エタノールおよびガソホールとして、1日あたり約27,000立方メートルの割合でガソリンに取って代わっており、2008年2月までには無水エタノールと含水エタノールを合わせた消費量が、軽自動車を純ガソリンだけで動かすのに必要な燃料の50%を超えた。義務的E25ブレンド用の無水エタノールの月間消費量は、フレックス車両で使用される含水エタノールと合わせて14億3,200万リットルに達し、純ガソリンの消費量は14億1,100万リットルであった。[28] [29]この容積の同等性にもかかわらず、エネルギー当量( toe )で表すと、サトウキビエタノールは2008年のブラジルの運輸部門による総エネルギー消費量の17.6%を占め、ガソリンは23.3%、ディーゼルは49.2%であった。[30]

2010年の含水エタノールの販売量は2003年以来初めて減少し、2009年と比較して8.5%減少した。含水エタノールと無水エタノールの両方の総消費量は2.9%減少したのに対し、ガソリンの消費量は17.5%増加した。エタノール消費量の減少にもかかわらず、エタノールの総販売量は222億リットルに達したのに対し、純ガソリンの消費量は227億リットルで、各燃料の市場シェアは50%近くに保たれている。含水エタノールの消費量の減少は主に国際市場で砂糖の価格が高騰したことによるもので、2010年には30年ぶりの高値に達した。砂糖価格の高騰により、サトウキビ加工工場ではエタノールよりも多くの砂糖を生産することになり、供給が縮小したため、E100の価格が上昇し、2010年には含水エタノールの価格がガソリンより30%以上安くなることが数回あった。この変化に貢献したもう一つの要因は、2010年に輸入ガソリン車の販売が増加したことである。[134] [135] [136]

州別のガソリン価格(E25)とガソリン価格(E100)の消費者物価差。赤とオレンジは、平均価格が損益分岐点を下回る州を示しています。燃費の悪さを補うため、エタノールの価格はガソリンより25~30%安くする必要があります
平均
小売価格
(レアル/リットル)
価格スプレッド
E25 - E100
平均
小売価格
(レアル/リットル)
価格スプレッド
E25 - E100
平均
小売価格
(レアル/リットル)
価格スプレッド
E25 - E100
E100E25(%)E100E25(%)E100E25(%)
エーカー(AC)2.0802.94329.32マラニョン州(MA)1.7092.62834.97リオデジャネイロ(RJ)1.6762.53133.78
アラゴアス(AL)1.8442.76633.33マットグロッソ州(MT)1.4522.67745.76リオグランデドノルテ州(RN)1.9402.66927.31
アマパ(AP通信)2.2462.68616.38マットグロッソドスル州(MS)1.6832.67637.11リオグランデドスル州(RS)1.7792.57430.89
アマゾナス(AM)2.7732.45227.69ミナスジェライス(MG)1.6102.37732.27ロンドニア(RR)1.8392.66931.10
バイーア(BA)1.6302.52235.37パラ(PA)2.1202.77223.52ロライマ (RO)2.1542.71020.52
連邦区(DF)1.8842.58627.15パライバ(PB)1.8832.55326.24サンタカタリーナ州(SC)1.6972.55633.61
セアラ州(CE)1.7682.51029.56パラナ州(PR)1.4452.42940.51サンパウロ(SP)1.3062.39845.54
エスピリトサント(ES)1.7952.66232.57ペルナンブコ(PE)1.7002.57333.93セルジペ(SE)1.8882.51825.02
ゴイアス州(GO)1.5812.56538.36ピアウイ(PI)1.9272.65527.42トカンチンス(TO)1.7082.74837.85
国平均1.5132.51139.75

出典:ブラジル石油会社(ANP)。2008年10月26日から11月1日までの週の平均小売価格。[148] [149]
注:ブラジル・レアルの為替レートは2008年の金融危機以降大きく変動しているため、データは現地通貨で表示されています。2008年10月31日の為替レートは1米ドル2.16レアルでした。[150]

アメリカとの比較

ブラジルのサトウキビ産業は、米国のトウモロコシ産業よりも効率的である。サトウキビエタノールのエネルギー収支は、トウモロコシから生産されるエタノールの7倍である。[2]ブラジルの蒸留業者は、1リットルあたり22セントでエタノールを生産することができるが、トウモロコシ由来のエタノールは1リットルあたり30セントである。[151]米国のトウモロコシ由来のエタノールは、蒸留してアルコールにする前に、トウモロコシのでんぷんをまず糖に変換する必要があるため、30%高価である。[106]この生産コストの差にもかかわらず、米国は、1980年に初めて課された1ガロンあたり54セントの関税に相当する米国の貿易障壁のために、ブラジルのエタノールをそれ以上輸入しなかった。この関税は、原産国に関わらずエタノールに適用される1ガロンあたり45セントのブレンダー連邦税額控除を相殺するために維持された。 [4] [119] [120] [121] 2011年に米国議会は関税と税額控除を延長しないことを決定し、結果として両方とも2011年12月31日に終了しました。この30年間で、エタノール業界は推定450億ドルの補助金を受けており、 2011年だけでも60億ドルの補助金を受けています。 [152] [153]

サトウキビ栽培には、年間降雨量が最低600mm(24インチ)の熱帯または亜熱帯気候が必要です。サトウキビは植物界で最も効率的な光合成植物の一つであり、入射する太陽エネルギーの最大2%をバイオマスに変換できます。アメリカ合衆国におけるサトウキビ生産は、フロリダ州ルイジアナ州ハワイ州テキサス州で行われています。サトウキビ由来のエタノールを生産する最初の3つの工場は、2009年半ばまでにルイジアナ州で稼働する予定です。ラカシーン、セントジェームスバンキーの製糖工場は、収益性の高いエタノール生産を可能にするために、コロンビアの技術を用いてサトウキビ由来のエタノール生産に転換されました。これら3つの工場は、5年以内に1億ガロン(3億7,850万リットル)のエタノールを生産する予定です。[154] 2009年までに、ハワイ州カウアイ島とカリフォルニア州インペリアルバレーで、さらに2つのサトウキビ由来のエタノール生産プロジェクトが開発されています[155]


米国とブラジルのエタノール産業の主な特徴の比較
特性 ブラジル 私たち単位/コメント
原料
サトウキビ
トウモロコシ
エタノール生産の主な換金作物である米国では、他の作物からのエタノール生産は 2% 未満です。
エタノール燃料総生産量(2017年)[1]
7,06
15,80
百万米液量ガロン
耕作地総面積[156]
355
270 (1)
百万ヘクタール
エタノール栽培総面積(2006年)[106]
3.6 (1%)
10 (3.7%)
百万ヘクタール(耕作地総面積の割合)[156]
ヘクタール当たりの生産性[2] [106] [156] [157]
6,800~8,000
3,800~4,000
1ヘクタールあたりのエタノールのリットル数。ブラジルは727~870ガロン/エーカー(2006年)、米国は321~424ガロン/エーカー(2003年)。
エネルギーバランス(入力エネルギー生産性)[4] [11] [106]
8.3から10.2
1.3から1.6
エタノールから得られるエネルギーとエタノールの生産に費やされるエネルギーの比率。
推定温室効果ガス排出量削減量[106] [158] [159]
86~90% (2)
10~30%(2)
既存の農地を利用して、ガソリンの代わりにエタノールを使用することで回避される GHG の割合 ( ILUCなし)。
EPAによるRFS2の2022年の温室効果ガス削減量の推定値[ 160]61% (3)21%直接的および間接的な土地利用変化の影響を考慮し、ガソリンと比較したエタノールの使用による平均 GHG 変化率
CARBライフサイクル全体の 炭素強度[161] [162]
73.40
105.10 (4)
生産されたエネルギー1MJあたりに排出されるCO2換算グラム数。間接的な土地利用の変化を含む[159]
温室効果ガス排出量の回収期間の推定値[163]
17歳(5)
93歳(5)
サトウキビ栽培のためのブラジルのセラードとトウモロコシ栽培のための米国の草地。ファルジョーネによる土地利用変化シナリオ。[164]
フレックス燃料車の総生産数/販売台数[165] [166] [167]1630万1000万2011年12月現在の全車両群。ブラジルの車両群には150万台のフレックス燃料バイクが含まれている。[74] [75] [77]
米国エネルギー省は、2009年に米国でE85を定期的に燃料として供給されたフレックス燃料車はわずか504,297台だったと推定している。[168]
国内のエタノール燃料スタンド
35,017 (100%)
2,326 (1%)
国内のガソリンスタンド総数の割合。ブラジルでは2007年12月まで。[169]米国では2010年7月まで。[170](合計17万店)[3]
ガソリン市場におけるエタノールのシェア[28] [59]
50% (6)
10%
総消費量に対する割合(容積ベース)。ブラジルは2008年4月現在。米国は2011年12月現在。
生産コスト(米ドル/ガロン)[2]
0.83
1.14
ブラジルでは2006/2007年(22セント/リットル)、米国では2004年(35セント/リットル)。
注: (1)アラスカを除くアメリカ合衆国本土のみ。(2)土地利用の変化がないと仮定。[159](3)推計値は米国消費量であり、サトウキビエタノールはブラジルから輸入されている。海上輸送による排出量も含まれる。どちらの推計値にも米国内の陸上輸送が含まれる。 [160](4)中西部のトウモロコシエタノールに関するCARB推計値。カリフォルニア州のガソリンの炭素強度は、エタノール10%混合で95.86である。[161] [162](5)直接的な土地利用の変化のみを仮定。[164]

エタノール外交

2007年3月、ルイス・イナシオ・ルーラ・ダ・シルバ大統領ジョージ・W・ブッシュ大統領がブラジルを訪問した際
ルイス・イナシオ・ルーラ・ダ・シルバ大統領スウェーデン国王カール16世グスタフが、ストックホルムED95で運行する400台のバスのうち1台を視察している。

2007年3月、ジョージ・W・ブッシュ大統領のラテンアメリカ歴訪の焦点は「エタノール外交」に置かれ、ブッシュ大統領とブラジルのルイス・イナシオ・ルラ・ダ・シルバ大統領は、ラテンアメリカカリブ海地域全体でサトウキビ由来のエタノールの生産と利用を促進しようとした。両国はまた、バイオ燃料に関する技術共有と国際基準の設定でも合意した。[171]ブラジルのサトウキビ技術移転により、ホンジュラスニカラグアコスタリカパナマなどの中米諸国、カリブ海諸国、そしてアンデス諸国は、既存の譲許的貿易協定に基づき、米国との無関税貿易が可能となる。[要出典]

米国は1980年以来輸入エタノール1ガロンにつき0.54ドルの関税を課しているが、[4] [119]カリブ諸国と中米諸国はカリブ海域イニシアティブ(CBI)によって認められた利益に基づきこうした関税を免除されている。[116] CBIの規定は、CBI加盟国以外で外国原料から生産されたエタノールについては、前年の米国消費量の7%まで米国市場に無関税でアクセスできることを認めている。また、受益国が少なくとも30%のエタノールを国内原料から生産する場合は、さらに3,500万ガロン(1億3,250万リットル)までの追加割当が認められる。[172]そのため、いくつかの国がブラジルから含水エタノールを輸入し、地元の蒸留所で脱水処理して無水エタノールとして再輸出している[173]米国の農家は関税を合法的に回避できるこの抜け穴について不満を述べている。[174] [175] 2005年のドミニカ共和国・中米自由貿易協定(CAFTA)は、中央アメリカ自由貿易協定( CBI)によって付与された恩恵を維持し、CAFTAの条項により、コスタリカとエルサルバドルには全体の割当量における国別の割当量が設定された。各国には当初の年間割当量が設定され、米国市場へのアクセスは毎年段階的に増加した。[172]ブラジルのサトウキビ由来エタノール精製技術を活用することで、これらの国々は短期間で米国への純輸出国となることが期待されている。[176] 2007年8月、ブラジル大統領はブラジルのエタノール技術を宣伝するため、メキシコおよび中米・カリブ海諸国を訪問した。[177]

2007年3月にアメリカとブラジルの大統領が署名した覚書(MOU)は、ブラジルとアメリカのエネルギー政策の接近につながる可能性があるが、その合意にある3つの柱の実施において実質的な進展があったかどうかは明らかではない。[178]

ガーナのEMBRAPAアフリカ地域事務所

ブラジルはまた、ガーナ[179] 、 モザンビーク[180] アンゴラ[181]ケニア[182]など、アフリカ諸国にも技術的専門知識を提供していますこの取り組みは、農業応用研究を担当する国営企業であるEMBRAPAが主導しており、過去30年間のサトウキビ生産性向上の成果の大部分を担っています。さらに15のアフリカ諸国が、サトウキビ生産性の向上と効率的なエタノール生産のために、ブラジルの技術援助を受けることに関心を示しています。 [179]ブラジルは、ヨーロッパやアジアの他のいくつかの国とも二国間協力協定を結んでいます。[183]

ルラ大統領はブラジルの世界的な課題についてエコノミスト誌[184]に次のように書いている。

ブラジルのエタノールおよびバイオディーゼルプログラムは、代替燃料源および再生可能燃料源のベンチマークとなっています。ブラジルの成果、すなわち温室効果ガス排出量6億7,500万トンの削減、100万人の新規雇用創出、そして危険なほど少数の生産国からの輸入化石燃料への依存度の大幅な削減といった成果に倣おうとする開発途上国とのパートナーシップが構築されています。これらすべては、食料安全保障を損なうことなく達成されました。むしろ、食料安全保障は農業生産量の増加という恩恵を受けています。…私たちは、この分野におけるブラジルのノウハウを活用することに関心のある開発途上国に事務所を設立しています。

環境と社会への影響

環境への影響

利点

サトウキビから生産されるエタノールは、石油よりも炭素排出量が少なく、再生可能なエネルギー源となります。バイオエタノールは、排出ガスのクリーン化により大気汚染を軽減し、温室効果ガスの排出量を削減することで地球温暖化の緩和にも貢献します。 [要出典]

エネルギーバランス

バイオエタノール生産に関する主な懸念事項の一つはエネルギー収支、すなわち生産プロセスに投入されるエネルギーの総量と、得られたエタノール燃料の燃焼によって放出されるエネルギーとの比較である。この収支は、栽培、輸送、生産には石油や肥料の使用を含むエネルギーが必要であるため、燃料生産の全サイクルを考慮している。サンパウロ州が委託した包括的なライフサイクルアセスメントによると、ブラジルのサトウキビ由来のエタノールは、平均的な条件下では8.3、最良の生産方法では10.2と、良好なエネルギー収支を示している。 [11]これは、平均的な条件下では、得られたエタノールから8.3エネルギー単位を生成するために、化石燃料エネルギー1単位が必要であることを意味する。これらの知見は他の研究によっても確認されている。[104] [106] [185]

英国におけるバイオエタノールと化石燃料の炭素強度の推定値[186]示されているように、ブラジルのサトウキビ由来のエタノールは、現在商業生産されているバイオ燃料の中で、温室効果ガス排出削減の観点から最も効率的なものである。[104]
温室効果ガスの排出

バイオエタノールのもう一つの利点は、ガソリンに比べて温室効果ガスの排出量が削減できることです。これは、バイオエタノールを燃焼させたときに発生する二酸化炭素と同量の二酸化炭素が生育中の植物に吸収されるため、理論上の純寄与はゼロとなるからです。[187]いくつかの研究では、土地利用に大きな変化がない場合、サトウキビ由来のエタノールは温室効果ガスを86~90%削減することが示されています。 [11] [106] [186]また、サトウキビ由来のエタノールは、温室効果ガス排出量削減の観点から、現在商業生産されているバイオ燃料の中で最も効率的なものと考えられています。[104] [185]

しかし、2008年に発表された2つの研究[159] [164]は、これまでの温室効果ガス排出削減の評価を批判している。著者らは、これまでの研究では土地利用の変化の影響が考慮されていなかったとしている。[188] 2009年に米国環境保護庁(EPA)[189]カリフォルニア大気資源局(CARB)[190] [191]が実施した最近の評価では、作物由来のバイオ燃料のライフサイクル分析の一環として、間接的な土地利用変化(ILUC)の影響が考慮された。ブラジル産サトウキビエタノールは、 ILUCに関連する追加の炭素排出量があるにもかかわらず、カリフォルニア州低炭素燃料基準(LCFS)と連邦再生可能燃料基準(RFS2)の両方を満たしている。[189] [192] [193] [194] 2010年2月3日、EPAは2010年以降のRFS2に関する最終決定を下し、[137]サトウキビから生産されたブラジルのエタノールは、先進燃料カテゴリーに適用される50%の温室効果ガス削減閾値を満たしていると判断しました。[12] EPAのモデル化によると、ブラジルのサトウキビエタノールは、間接的な土地利用変化(ILUC)排出量 の30年回収期間を使用して、ガソリンと比較して温室効果ガス排出量を61%削減します[13] [195] 2010年9月までに、5つのブラジルのサトウキビエタノール工場がEPAによって米国への先進バイオ燃料カテゴリーでのエタノール輸出を承認されました。[196] [197]

国連の委託を受けた報告書は、2009年半ばまでに発表された研究の詳細なレビューと世界中の独立した専門家からの意見に基づき、ブラジル産のサトウキビ由来のエタノールは「状況によっては単なる『ゼロエミッション』以上の効果をもたらす」と結論付けている。適切に栽培・加工されていれば、大気中に二酸化炭素を排出するのではなく、排出を抑制し、二酸化炭素を排出しないという負の排出効果を持つ一方、米国におけるトウモロコシのバイオ燃料としての使用は、サトウキビをガソリンの代替燃料として使用した場合、70%から100%を超える排出量削減につながるため、効率が低いと報告書は指摘している。[198] [199]欧州委員会が2010年に委託した調査では、第一世代バイオ燃料の排出量削減効果は、間接的な土地利用変化の影響を差し引いた後でもプラスであることが示された。特に、EUのバイオ燃料義務の環境的実現可能性を確保するためには輸入が必要となるブラジル産の「より排出効率の高い」サトウキビ由来エタノールは、その効果が顕著である。[200] [201] [202]

世界銀行が2010年に発表した別の調査では、「ブラジルの運輸部門は、車両燃料としてエタノールを広く利用しているため、他のほとんどの国と比較して炭素強度が低い」と結論付けられています。[203]この調査ではまた、排出強度がすでに低いにもかかわらず、2008年のブラジル運輸部門におけるCO2排出量の51%は都市交通によるものであり、その主な原因は自家用車の増加、交通渋滞、非効率的な公共交通システムにあると結論付けています。しかしながら、フレックス燃料車の利用増加とガソリンからサトウキビエタノールへの切り替えにより、走行距離の増加が予想されるにもかかわらず、今後25年間で軽自動車からの温室効果ガス排出量は安定すると予測されています。さらに、この研究では、2030年にガソリン車市場におけるバイオエタノールのシェアが80%に達した場合、ガソリンからの切り替えによって「2008年から2030年までの期間に運輸部門が目標とする総排出量削減量の3分の1以上を達成できる可能性がある」と結論付けられました。また、低炭素燃料に対する国際的な需要の高まりに対応するためにブラジルのエタノール輸出量を増やすことで、貿易相手国は温室効果ガス排出量の削減による恩恵を受けると結論付けています。しかし、この機会を実現するためには、多くの国で貿易障壁補助金を削減または撤廃する必要があります。[203]

2009年にEnergy Policy誌に掲載された研究によると、ブラジルでは、プロ・アルクール・プログラムが開始された1975年以降、エタノール燃料の使用により6億トン以上のCO2排出量が削減されたことが明らかになりました。また、土地利用変化によって排出された炭素の相殺は1992年に達成されたと結論付けられています。 [13] [204]ブラジルの主要エタノール業界団体であるUNICAは、別の推計で、ブラジルのフレックス燃料車におけるエタノール燃料の使用だけで、2003年3月から2010年1月の間に8,350万トンのCO2排出量が削減されたと推定しています。 [205]

大気汚染

エタノールの広範な使用は、大気汚染に関して都市中心部にいくつかの環境上の利点をもたらした。 1980年代を通して燃料に混合されるエタノールの量が増えるにつれてガソリンへの鉛添加物は減らされ、これらの添加物は1991年までに廃止された。ガソリンに鉛の代わりにエタノール混合物を添加すると、一酸化炭素(CO)、炭化水素硫黄排出量、粒子状物質の総量が大幅に減少した。[206]エタノール専用車の使用もCO排出量を大幅に削減した。プロ・アルコール・プログラムの開始前、ガソリンが唯一の燃料として使用されていたときは、CO排出量は走行距離1キロメートルあたり50グラムを超えていたが、1995年には5.8グラム/キロメートル未満に減少した。[85]いくつかの研究はまた、エタノールのよりクリーンな排出物のおかげでサンパウロは大気汚染が大幅に減少したという利点があることを示している。 [206]さらに、ブラジルのフレックス燃料エンジンは、より高い圧縮比で設計されており、エタノールの混合率を高め、エタノールの酸素含有量の増加の利点を最大限に活用することで、排出量の削減と燃費の向上を実現しています。[207]

すべての自動車用化石燃料はアルデヒドを排出するが、エタノール専用エンジンで水和エタノールを使用することの欠点の一つは、ガソリンやガソホールと比較してアルデヒド排出量が増加することである。[206]しかし、サンパウロ市の現在の大気中のアルデヒド濃度は、文献に記載されている人体への健康に適切であると推奨されている基準値を下回っている。[85]もう一つの懸念は、ホルムアルデヒドアセトアルデヒドの排出量が著しく高いこと、そしてどちらのアルデヒドも自然発生的で屋外環境に多く存在するにもかかわらず、スモッグ形成における役割のために追加の排出量が重要になる可能性があることである。しかし、健康への影響の程度と、もしあるとすれば直接的な影響を明らかにするには、さらなる研究が必要である。[207]

問題

典型的なサトウキビ収穫機、サンパウロ州
サンパウロ州、農園を事前に焼却することなく、砂糖/エタノール加工工場へ輸送するためのサトウキビ収穫積載作業
機械化されたサトウキビ収穫作業。収穫機の使用により、農園を焼却する必要がなくなりました(サンパウロ州)。
サンパウロ州の砂糖/エタノール加工工場への収穫物の輸送に使用される典型的な車両
水の使用と肥料

エタノール生産は、水の過剰使用と汚染、土壌浸食、そして過剰な肥料使用による汚染の可能性についても懸念を引き起こしている。[185] [208] [209]オランダ政府が2006年に委託したブラジルのバイオエタノールの持続可能性を評価する調査では、サトウキビとエタノール生産に必要な水は、長期的に見れば十分に供給できると結論付けられている。また、法整備と技術の進歩により、エタノール生産のために収集される水の量は近年大幅に減少している。サンパウロでは、特に降雨量が比較的多いことから、水資源の過剰使用は一般的に限定的な問題であるように思われるが、地域によっては問題が発生する可能性もある。サトウキビ生産による水質汚染に関しては、エンブラパ(ブラジル水資源局)は同産業をレベル1に分類しており、これは水質への影響が「ない」ことを意味する。[100] [104]

この評価では、サトウキビ生産における農薬消費量は、クエン酸、トウモロコシ、コーヒー、大豆の栽培よりも低いことも明らかになりました。農薬の使用を含む病害虫防除は、あらゆるサトウキビ生産において重要な要素です。この研究では、耐性サトウキビ品種の開発が病害虫防除の重要な側面であり、ブラジルのサトウキビ遺伝子改良プログラムの主要目標の一つであることが明らかになりました。病害虫防除は、商業用サトウキビ品種の切り替えの主な理由の一つです。[104]

野焼き

肥料や天然農薬の進歩により、野焼きの必要性はほぼなくなった。[208]サトウキビ畑は伝統的に収穫直前に焼却される。鋭い葉を取り除き、ヘビなどの有害動物を殺すことで作業員への危害を避け、また灰を畑に撒いて肥料を与えるためである。[210]国民や保健当局からの圧力と、近年の効率的な収穫機械の開発により、野焼きは減少している。1990年代半ばには、収穫期にサトウキビ畑のある都市では非常に濃い灰の雨が降ることがよくあった。2001年の州法では、2021年までにサンパウロ州でのサトウキビ畑での野焼きを禁止しており、[211]急峻な地形で機械収穫が不可能な場合を除き、サトウキビの収穫方法は徐々に人力に取って代わっていくだろう。しかし、サンパウロのサトウキビ加工工場170のうち150は、2007年に州政府と2014年までに従う自主協定に署名した。[211] [212]独立栽培者は2008年に自主協定に署名し、期限はより急峻な地形にあるサトウキビ畑については2017年に延長された。[210] 2009/10年の収穫期までに、サンパウロのサトウキビの50%以上が収穫機で収穫された。[213]機械化は野焼きによる汚染を減らし、人力よりも生産性が高いが、ブラジルの最貧地域から来ていることが多い季節労働者の失業も生み出すだろう。機械化によってサトウキビ農園の臨時労働者の数はすでに減少している。[104] [213]

土地利用の変化の影響

2008年に発表された2つの研究は、サトウキビ由来のエタノールによる温室効果ガス排出量の削減に関するこれまでの評価で推定された便益に疑問を呈している。著者らは、これまでの研究では土地利用の変化による直接的および間接的な影響が考慮されていなかったと考えている。[159] [164] [188]著者らは、ブラジルやその他の発展途上国が熱帯雨林サバンナ草原などの手つかずの生態系の土地をバイオ燃料生産に転換し、農地をバイオ燃料生産に転用して作物生産に転用すると、「バイオ燃料炭素負債」が生じることを発見した。この土地利用の変化は、これらのバイオ燃料が化石燃料を置き換えることで実現する年間の温室効果ガス(GHG)削減量よりも多くのCO2排出する。この研究では、ブラジルのセラードをサトウキビエタノール生産に転換する事例を分析した。セラード転換地におけるバイオ燃料の炭素負債は17年で返済されると推定されており、これは分析されたシナリオの中で最も短い期間である。例えば、米国産トウモロコシ由来のエタノールは93年で回収されると推定されている。この研究の結論は、炭素を豊富に含む生息地の伐採によるバイオ燃料生産の正味の影響は、化石燃料の使用と比較して、数十年または数世紀にわたって二酸化炭素排出量を増加させることである、というものである。[ 164]

この懸念に関して、ブラジルで行われた以前の調査では、ブラジルには3億5500万ヘクタールの耕作地があるが、そのうち実際に利用されているのは7200万ヘクタールに過ぎないことが示されている。[156]サトウキビは利用可能な耕作地のわずか2%を占めており、[99]そのうち2008年にはエタノール生産が55%を占めた。[89]エンブラパは、敏感な生態系を危険にさらしたり、食用作物用の土地を奪ったりすることなく、既存のサトウキビ農園を少なくとも30倍に増やすのに十分な農地があると推定している。[99]将来の成長の大部分は、サンパウロ州での歴史的傾向であったように、放棄された牧草地で行われると予想されている。 [4] [85] [99] [100]また、現在のバイオテクノロジー研究、遺伝子の改良、およびより優れた農業慣行に基づいて生産性がさらに向上すると予想され、将来のサトウキビ栽培のための土地需要の削減に貢献する。[99] [100]この傾向は、1990年から2004年の間にサンパウロ州でコーヒーオレンジ、サトウキビなどの食用作物がほぼ一定の面積で栽培され、農業生産が増加したことからも明らかです。[214]

土地利用の変化が炭素排出量に及ぼす潜在的な悪影響に関して、オランダ政府の委託を受けた調査では、「サトウキビ生産のための土地利用の拡大(例えば、サトウキビが大豆や柑橘類などの他の作物に取って代わり、その結果、大豆のプランテーションが牧草地に取って代わり、森林破壊を引き起こす可能性がある)による間接的な影響を特定することは非常に困難であり、土壌炭素損失のすべてをサトウキビに帰することは論理的ではない」と結論付けています。[104]他の研究者も、牛の牧草地がアマゾン川周辺のより安価な土地に移転していることから、これらの間接的な影響に疑問を呈しています。[4] [188]この懸念を反駁する研究では、牧草地における牛の飼育密度が2001年から2005年にかけて1.28頭/ヘクタールから1.41頭/ヘクタールに増加したため、牛の放牧地が減少していると主張しています。[85]また、牛の飼育方法のさらなる改善が期待されています。[215]

カッセル大学のラポラ率いるチームが2010年2月に発表した論文[216] [217]によると、ブラジルで2020年までに計画されているバイオ燃料プランテーション(サトウキビと大豆)の拡大は、土地利用による炭素排出量への直接的な影響は小さいものの、牧場の移転などによるアマゾンの森林への牧草地フロンティアの拡大によって、バイオ燃料による炭素削減効果が間接的に相殺される可能性があるという[217] 「サトウキビエタノールと大豆バイオディーゼルは、それぞれ2020年までに予測される間接的な森林破壊面積121,970 km2のほぼ半分を占めており、化石燃料の代わりにこれらのバイオ燃料を使用して返済すると、約250年かかる炭素負債を生み出している。」[216]この分析では、ブラジルでバイオ燃料による効果的な炭素削減を達成するために、牛の牧場経営の強化と高収量油糧作物の促進努力を組み合わせる必要があることも示されており、「食料とバイオエネルギーの需要をすべて満たしながら」達成できる。[216] [217]

ブラジルの主要エタノール産業団体(UNICA)は、この研究や土地利用の影響に関する他の計算には重要な要素が欠けているとコメントした。それは、ブラジルでは「畜産と牧草地の生産がすでに増加しており、今後も増加すると予測されている」という事実である。[218]

森林破壊
サトウキビ農園に関する環境的に価値のある地域の所在地。ブラジル南東部に位置するサンパウロには、サトウキビ栽培の3分の2が集中している。[85]

その他の批判は、サトウキビ生産のためにアマゾンパンタナールセラードなどの熱帯雨林やその他の環境的に価値のある土地が伐採される可能性に焦点を当てている[159] [163] [164] [188] [209]エンブラパとUNICAは、サトウキビ農園の99.7%がアマゾンから少なくとも2,000キロメートル(1,200マイル)離れた場所に位置しており、過去25年間の拡大はアマゾン、パンタナール、大西洋岸森林から遠く離れた中南部地域で行われたと説明し、この懸念に反論している。サンパウロ州では、成長は放棄された牧草地で行われた。[99] [100] [219]

オランダ政府の委託研究の一環として実施された、土地利用、森林保護、生物多様性へのリスクに関する将来的な変化に関する影響評価[104]では、「サトウキビ生産は主に牧草地や食用作物の代替であり、サトウキビ生産はブラジルの主要なバイオーム(アマゾン熱帯雨林、セラード、大西洋岸森林、カーチンガ、カンポス・スリノス、パンタナール)から遠く離れた場所で行われているため、サトウキビ生産による生物多様性への直接的な影響は限定的である」と結論付けられている。しかし、「サトウキビ生産面積の増加による間接的な影響はより深刻である可能性が高い。最も重要な間接的影響は、セラードを犠牲にして農地面積が拡大することである。セラードは重要な生物多様性保護区である。これらの間接的影響を定量化することは困難であり、実用的に適用可能な基準や指標が不足している」とされている[104] 。

エタノール生産の持続可能な開発を保証するため、政府は2009年9月、パンタナール 湿原アマゾンの熱帯雨林パラグアイ川上流域など、環境的に敏感な地域内またはその付近でのサトウキビ栽培を制限するため、全国規模の農業生態学的土地利用区分を法令で定めた。[220] [221] [222]これらの地域では新たなエタノール生産工場の建設は認められず、既存の工場と2009年9月17日以前に環境ライセンスが承認された新規工場のみがこれらの敏感な地域で操業を継続することが認められる。新しい基準によると、ブラジル国土の92.5%はサトウキビ栽培に適していない。政府は、今後数十年間に予測される国内外の市場におけるエタノールと砂糖の需要を満たすには、適した地域が十分すぎるほどあると考えている。[221] [222]

社会的影響

サンパウロ州の収穫期の典型的なサトウキビ労働者

サトウキビは、通常最低賃金を上回る収入と福利厚生付きの正式な仕事を提供することで、ブラジルの最貧困層の一部に重要な社会的貢献をしてきた。[104] [223]ブラジルの正規雇用は全セクター平均で45%を占め、サトウキビセクターは2007年には正規雇用の72.9%を占め、1992年の53.6%から上昇し、より発展したサトウキビエタノール産業であるサンパウロ州では、正規雇用が2005年には93.8%に達した。[223]サトウキビとエタノール生産における平均賃金は公式最低賃金を上回っているが、最低賃金は貧困を回避するには不十分かもしれない。[104]北北東地域は、労働者の教育レベルがはるかに低く、月収も低いことで際立っている。ブラジルでは、学校教育年数が3年以下の労働者の割合は平均で58.8%であるのに対し、南東部では46.2%、北東部では76.4%である。[223]そのため、中南部の収入が北東部の同程度の教育水準の労働者よりも高いのは当然である。[104] 2005年、中南部のサトウキビ収穫労働者の平均賃金は、北東部の平均賃金より58.7%高かった。[223]主な社会問題は、エタノール生産に関連する低賃金労働の大半を担うサトウキビ刈り労働者に関連している。[104]

1992年から2003年の間に、この部門の正社員総数は3分の1減少しました。これは、特にサンパウロ州の裕福で成熟したサトウキビ生産者による機械収穫への依存度の高まりが一因です。同時期に、臨時労働者または季節労働者の割合は変動しており、最初は減少していましたが、近年では増加し、この部門の雇用全体の約半分を占めるまでになっています。しかし、絶対数で見ると、臨時労働者の数も減少しています。[104]貧しい北東部地域のサトウキビ部門は、より労働集約的です。この地域の生産量は国全体のわずか18.6%を占めるに過ぎませんが、サトウキビ部門の労働力の44.3%を雇用しています。[223]

サトウキビの手収穫は、困難と劣悪な労働条件と結び付けられてきた。[4] [104] [209]この点に関して、オランダ政府が委託した調査[104]では、主な問題は確かに手作業によるサトウキビ収穫に関連していることが確認された。労働条件における重要な問題は、高い労働負荷である。機械化の結果、労働者一人当たりの作業量は 1980 年代の 1 日あたり 4 ~ 6 トンから 1990 年代には 1 日あたり 8 ~ 10 トンに、そして 2007 年には 1 日あたり 12 ~ 15 トンにまで増加した。ノルマを達成できない場合、労働者は解雇される可能性がある。[4] [104]生産者たちは、今後 10 年間で機械化が進めば、この問題は解消されるだろうと述べている。[4]また、収穫の機械化が進み、平坦な地形でしか実行できなくなっているため、機械化された収穫機が適さない条件の地域、例えば作物が不規則に植えられている起伏の多い地域でより多くの労働者が使用されるようになり、労働条件がより困難で危険なものになっています。[104]

また、不健康な労働条件や、奴隷状態、過労(サトウキビ刈り)による死亡例も報告されているが[209]、これらはおそらく最悪の例である。[104]ブラジルには十分に厳しい労働法が存在するにもかかわらず、その執行は弱い。[104]移住や季節労働は、多機能家族農場や伝統的コミュニティの物理的および文化的混乱も意味する。[209]

社会的責任の観点から、エタノール生産部門は600以上の学校、200の保育所、300の託児所を維持しています。これは、法律により、サトウキビの純価格の1%とエタノールの純価格の2%をサトウキビ労働者の医療、歯科、医薬品、衛生、教育サービスに充てることが義務付けられているためです。実際には、90%以上の工場が医療・歯科医療、交通費、団体生命保険を提供しており、80%以上が食事と医薬品を提供しています。しかし、サトウキビ刈り作業に従事する低賃金労働者には、これらのサービスが提供されない可能性があります。[104]

食品価格への影響

アヴァレのエタノール生産のためのサンタソフィアサトウキビ畑

ジョージ・モンビオットなど一部の環境保護論者は、市場が富裕層向けの作物を燃料に転換する一方で貧困層は飢え、バイオ燃料が環境問題を引き起こすことを懸念している。[224]環境保護団体は数年前からこのトレードオフについて懸念を表明している。[188] [225] [226] [227]食料価格の高騰に対する国際社会の懸念の結果として、食料対燃料の議論は2008年に世界的規模にまで拡大した。2008年4月、当時国連食糧権特別報告者であったジーン・ジーグラーはバイオ燃料を「人道に対する罪」と呼んだが、[228] [229]これは彼が2007年10月にバイオ燃料生産のための土地転換を5年間禁止するよう求めた際に以前にも主張していたことだった。[230] [231]また、2008年4月には、世界銀行総裁ロバート・ゼーリックは、「多くの人がガソリンタンクを満たすことに不安を感じている一方で、世界中の多くの人々はお腹を満たすのに苦労しています。そして、それは日に日に困難になっています。」と述べました。[232] [233] [234]

ルイス・イナシオ・ルーラ・ダ・シルバ大統領は、これらの主張を「商業的利益から生じた誤謬」と呼び、米国と欧州の農業補助金、そしてトウモロコシを原料とする米国産エタノールに限った問題であると強く反論した。また、ブラジル大統領は、自国のサトウキビ由来のエタノール産業が食料価格危機の一因となっていないとも何度も主張している。[5] [156] [235]

オックスファムが2008年6月に発表した報告書[236]は、先進国のバイオ燃料政策は気候危機や石油危機の解決策にはならず、食料価格危機を助長していると批判した。報告書は、市場に出回っているすべてのバイオ燃料の中で、ブラジル産サトウキビエタノールは「完璧には程遠い」ものの、コストと温室効果ガス収支の点から世界で最も好ましいバイオ燃料であると結論付けている。報告書は、既存の問題と潜在的なリスクについて論じ、ブラジル政府に対し、環境と社会の持続可能性を損なわないよう注意を促している。さらに、「先進国は昨年、バイオ燃料支援に最大150億ドルを費やしながら、世界の食料安全保障への悪影響ははるかに少ない安価なブラジル産エタノールの供給を阻止した」と述べている。[237] [238]

2008年7月に発表された世界銀行の調査報告書[239]によると、2002年6月から2008年6月までのバイオ燃料と、それに伴う穀物在庫の減少、土地利用の大規模な転換、投機活動、輸出禁止措置が、価格上昇全体の70~75%を占めた。また、原油価格の上昇とドル安が価格上昇全体の25~30%を占めているとの調査結果も出ている。さらに、「米国と欧州におけるバイオ燃料生産の大幅な増加が、世界的な食料価格の高騰の主因である」と述べ、「ブラジルの砂糖由来エタノールは、食料価格を著しく押し上げていない」とも指摘している[240] [241]。報告書は、これらの先進地域におけるバイオ燃料生産の増加は、補助金と輸入関税によって支えられていたと主張し、そのような政策がなければ、世界的な価格上昇はより小さかっただろうとしている。この研究論文はまた、ブラジルのサトウキビ由来のエタノールが砂糖価格を大幅に引き上げていないと結論付け、ブラジルや多くのアフリカ諸国を含む他の発展途上国などのより効率的な生産者が、EUと米国の義務を満たすために輸出用に利益を上げてエタノールを生産できるように、米国とEUの両方によるエタノール輸入関税を撤廃することを推奨している[239]

OECDが2008年7月に発表した経済評価報告書[242]は、補助金や貿易制限の悪影響に関する世界銀行報告書に同意しているものの、バイオ燃料が食料価格に与える影響ははるかに小さいと結論付けている。OECDの調査では、欧州と北米で生産されるバイオ燃料による温室効果ガス排出量の削減が限定的であることにも批判的であり、現在のバイオ燃料支援政策では、2015年までに輸送燃料からの温室効果ガス排出量をわずか0.8%しか削減できないと結論付けている。一方、ブラジルのサトウキビ由来のエタノールは、化石燃料と比較して温室効果ガス排出量を少なくとも80%削減できるとしている。この評価報告書は、効率性の向上とコスト削減のため、各国政府に対し、バイオ燃料および原料市場の開放拡大を求めている。[243]

ジェトゥリオ・ヴァルガス財団のブラジル研究ユニットによる、バイオ燃料が穀物価格に及ぼす影響に関する研究[244]では、 2007年から2008年にかけての食料価格上昇の主な要因は、穀物在庫が少ない市場における需要増加という状況下での先物市場における投機的な取引であったと結論づけられている。また、この研究では、バイオ燃料生産の拡大は関連要因ではなく、ブラジルのサトウキビ栽培面積と平均穀物価格の間には相関関係がないと結論づけている。むしろ、サトウキビの普及は、同国の穀物生産の急速な増加を伴っていたためである。[244]

サンパウロ州ピラシカーバあるコスタ・ピント生産工場のパノラマ写真。この工場は、砂糖、エタノール燃料(無水および含水)、工業用エタノール、飲料用アルコールを生産するために設置されています。手前はサトウキビの収穫物の受入れ作業、続いて製粉工程、そして背景の右側にはエタノールを生産する蒸留施設があります。この工場は、製粉工程で残ったサトウキビのバガス残渣から必要な電力を生産し、余剰電力を公益事業会社に販売しています。

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  • バイオ燃料:その可能性とリスク。世界銀行の世界開発報告2008:開発のための農業
  • ブラジルのエタノールに関するバイオ燃料監視
  • ブラジル研究所:バイオ燃料セントラル.WWICS 2007年5月20日アーカイブ、Wayback Machine
  • ブラジルのエタノール政策:米国への教訓
  • ブラジルのバイオ燃料産業(2008年の状況)
  • 「Carbonômetro」 - 2003 年 3 月以降ブラジルのフレックス燃料車で使用されているエタノールによってどれだけのCO2排出が回避されたかを推定するツール
  • ブラジルにおける CDM の可能性、S. Meyers、J. Sathaye 他著
  • PMナスタリによるエタノール工場におけるコジェネレーション
  • Ethical Sugar 2016年1月21日アーカイブ、Wayback Machine
  • アルコールからエタノールへ:勝利の軌跡 ブラジルにおけるエタノール燃料の使用の歴史(英語とポルトガル語)
  • 国際食糧政策研究所(IFPRI)によるEUバイオ燃料義務化の世界貿易と環境影響調査 2010年3月
  • サトウキビ農業生態学的ゾーニング - ブラジル連邦政府
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  • 持続可能な生産と資源利用に向けて:バイオ燃料の評価、国連環境計画、2009年10月
  • GLOBIOMモデル:EUバイオ燃料のILUC定量化研究
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