研究者詳細 - 山本　祐吾

論文 - 山本　祐吾

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施設園芸農家による過去のCO₂削減努力が炭素クレジット制度活用時の便益に及ぼす影響の分析

谷佑亮, 中尾彰文, 山本祐吾

環境共生 ( 日本環境共生学会本部事務局 ) 26 9 - 20 2015年03月 [査読有り]

人口減少社会における静脈系インフラの統合・連携と技術選択の評価

中尾彰文, 山本祐吾, 吉田登

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 71 ( 6 ) II_475 - II_486 2015年 [査読有り]

本研究では，人口減少社会における地方都市の汚泥処理計画で重要となる施設更新費用削減の戦略として，汚泥焼却の統廃合やごみ焼却施設での汚泥混焼に関するシナリオを設計した．和歌山市を対象とし，汚泥処理の集約化や現有焼却炉代替の高温焼却および汚泥燃料化技術の導入に加え，ごみ焼却施設での混焼によるエネルギー消費量，GHG排出量の削減効果をシナリオ別に評価した．その結果，1）ごみ焼却施設に下水汚泥の焼却機能を統合することは，汚泥焼却の集約化を図る計画よりも，環境負荷低減効果が高いこと，2）ごみ焼却施設での焼却機能統合に併せて廃熱回収による汚泥乾燥熱源の確保することで，さらに環境負荷低減効果が高まること，3）汚泥処理の集約化と汚泥処理施設への汚泥燃料化技術の選択によって，エネルギー消費およびGHG排出量がそれぞれ最大で80.1％，101.9％削減可能となることなどが明らかになった．

地域の資材ストック量にもとづく災害廃棄物量の予測に関する基礎的検討

靏巻峰夫, 山本祐吾, 吉田登

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 71 ( 6 ) II_241 - II_251 2015年 [査読有り]

2011年の東日本大震災では大規模災害時における災害廃棄物処理が社会的問題として取りあげられた．また，近年の地球温暖化との関連が指摘される異常気象によって地域的に甚大な被害を伴う災害が増加傾向にあるといわれており，その災害廃棄物への対応も必要がある．災害廃棄物の迅速で適切な処理及びリサイクルの推進のためには正確で詳細な廃棄物量の予測が重要である．本研究では，GISを活用して地域の資材ストック量から災害廃棄物を種類と地域分布を考慮して予測する手法を検討した．ケーススタディとして和歌山県日高川町を対象地域とし，2011年の台風12号による水害での災害廃棄物量について検討を行った．検討の結果，発生量の実績値12.7千tに対して被災範囲資材ストック量97.2千t，予測廃棄物発生量22.0～25.1千t，収集率0.2～0.7という予測値を得た．この数値は，さらなる精度向上が必要であるが，今後の手法確立に向けて有効なデータであると考えられる．

低炭素化のための木材生産・利用システムの最適化モデルの開発

舘林香菜, 松井孝典, 大場真, 町村尚, 谷佑亮, 中尾彰文, 山本祐吾

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 71 ( 6 ) II_297 - II_308 2015年 [査読有り]

地球温暖化緩和のための炭素排出量削減には，森林管理による生態系炭素固定量を増加させるとともに，家具や建材などの用材に貯蔵することで炭素を固定し，さらに木材をバイオエネルギー利用することで化石燃料代替することが有効である．本研究では，森林施業による森林生態系炭素固定量の増加と社会での木質バイオマス利用による炭素固定量と化石燃料代替効果の増加を統合することで，木材生産・利用システムの全体最適化を支援するためのシミュレーションモデルの開発を目的とする．有田川流域および日高川流域を分析対象地域とし，森林施業ケースは主伐期と年間間伐面積率の組み合わせ66ケースで森林管理モデルBGC-ES Version1.1を用いて，2010年を基準として2100年までの生態系炭素固定量と累積の木材生産量を分析した．対象地域の用材出荷量，温浴施設の燃料消費量，園芸施設の作付面積から，用材需要量と各施設の熱需要を算出し，毎年の木材生産量と需給バランスを比較した上で，木質バイオマスのエネルギー利用による化石燃料代替効果や用材による炭素固定量を複数の森林施業ケースで分析した．2010年比の2100年の炭素収支が最大となるケースは，主伐期が90 [y]，年間間伐面積率が6 [%・y<sup>-1</sup>]の森林施業ケースであった．生態系炭素固定，用材利用による炭素固定，木質パウダーとペレットによる化石燃料代替の合計が，2100年で約2.7 [Mt-C]まで期待できるという結果になった．

処理規模の変化に応じた下水汚泥処理施設更新の将来計画－和歌山市におけるケーススタディ－

中尾彰文, 山本祐吾, 吉田登

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 70 ( 6 ) II_381 - II_392 2014年 [査読有り]

本研究では，和歌山市をケーススタディの対象地として，将来の公共下水道人口と下水汚泥発生量の変化を考慮した下水汚泥焼却設備の更新シナリオを設計した．その上で，汚泥処理の集約化や現有焼却炉代替の高温焼却およびバイオオイル化技術の導入によるエネルギー消費量，GHG排出量の削減効果をシナリオ別に評価した．その結果，1）汚泥処理を集約化して設備利用率を高めることで，環境負荷削減においてスケール効果を得ることができること，2）エネルギー効率に劣る炉を早期に休廃止もしくは低炭素技術に更新するとともに，処理の集約化を図る計画のほうが，単独処理をするよりも環境負荷低減効果が高いこと，3）低炭素技術の選択と汚泥処理の集約化によって，エネルギー消費およびGHG排出量がそれぞれ最大で19.6％，19.2％削減可能となることなどが明らかになった．

Quantitative assessment of the Japanese "local production for local consumption" movement: a case study of growth of vegetables in the Osaka city region

Yuji Hara, Kazuaki Tsuchiya, Hirotaka Matsuda, Yugo Yamamoto, Yuki Sampei

SUSTAINABILITY SCIENCE ( SPRINGER JAPAN KK ) 8 ( 4 ) 515 - 527 2013年10月 [査読有り]

This study aimed to assess Japan's recent "local production for local consumption" (LPLC) movement, with a special focus on vegetables in the Osaka city region of central Japan. After collecting statistics and spatial data, we conducted a multi-scale analysis of vegetable production and consumption along with the associated energy consumption, using geographical information system software at three spatial scales along the vegetable flow paths: national, regional, and local. Vegetables consumed in the Osaka city region came from prefectures throughout Japan, and we mapped the foodshed within this region at 1-km spatial resolution, as well as the distribution of farmland, farmers' and other markets. We also conducted a scenario analysis for reduced energy consumption through organic farming and the utilization of abandoned farmland near a city to replace food imports from distant areas. We found that the large majority of vegetables consumed in the Osaka city region currently come from remote prefectures, and that this is associated with a high level of energy consumption. Inside the Osaka city region, peri-urban vegetable farming contributes to regional vegetable provision, resulting in an approximately 70 % production/consumption ratio within an 80-km radius of the urban center; if all of the area of abandoned farmland were restored to production, this ratio would increase to approximately 75 %. Organic farming activities that bring together farmers and urbanites are emerging in many parts of the study area, contributing to increased LPLC. Scenario analysis suggested that a decrease of more than 1 x 10(6) GJ of energy inputs could be achieved through wider adoption of local organic farming for local consumption and complete utilization of abandoned farmland in the Osaka city region.

Multi-Regional Carbon Footprint Reduction in Steel Sector in China due to Low Carbon Technology Implementation

YOSHIDA Noboru, WU Yiqi, KANAZAWA Takaaki, YAMAMOTO Yugo, FUJITA Tsuyoshi, OKADERA Tomohiro, YONG Geng

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 69 ( 6 ) II_383 - II_390 2013年 [査読有り]

 This paper focuses on carbon footprints of steel production in China. Following the enforcement of the Kyoto Protocol in 2005, China has promoted energy efficient technological renovation in existing industrial zones as well as by the construction of new environmentally-friendly industrial zones. On the contrary, geographical fragmentation of production in China and East Asia has deepened the interdependency on regional transactions of goods and services that are part of spreading global value chains or vertical specialization. Based on the above background, we attempt to evaluate the multi-regional carbon footprint of steel-related low-carbon technological renovation by using input-output analysis. First, we created a dataset for input coefficient changes in an I-O table, corresponding to the low-carbon technologies that are implemented in the “global sectorial approach” to the steel industry. Second, we set up scenarios to implement a set of low-carbon technologies in the steel sector. Finally, we evaluated backward and forward linkage effects of low-carbon technology transfers in terms of their carbon footprints. As a result of the analysis, it was revealed that: 1) implementation of low-carbon technologies would provide a significant contribution to carbon footprint reduction in steel production; 2) the structures of carbon footprint reduction are different among regions due to variations of multi-regional steel production and consumption linkages; 3) the interdependencies among the different carbon footprints in each region can be used as basic information regarding regional collaboration to reduce carbon dioxide emissions in the spreading global value chain.

施設園芸栽培管理におけるバイオマス生産とGHG削減の相乗便益モデルの開発

志賀俊成, 松井孝典, 町村尚, 中尾彰文, 山本祐吾

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 69 ( 6 ) II_189 - II_197 2013年 [査読有り]

農業では食料や資材などの人間の福利を支えるバイオマス生産が可能な反面，栽培管理に伴う多大な温室効果ガス(GHG: Green House Gas)の排出があり，生態系サービス利用と気候システム問題の間にトレードオフ構造が生じている．そこで，本研究ではそのトレードオフ構造が顕著である施設園芸を対象として，バイオマス生産とGHG排出削減の相乗便益モデルの開発を目的として，鑑賞用キク生産プラントを事例として温度および肥培管理の変更に伴うバイオマス生産とGHG排出の応答を分析し，栽培管理の最適化のモデルケースの導出を行った．分析では，DNDC (DeNitrification-DeComposition)モデルによる農地からのバイオマス生産量とGHG発生量の解析，温室暖房燃料消費試算ツールによる温度管理による暖房燃料消費量の解析，LCAツールであるMiLCAによる投入肥料製造に伴うGHG排出量の解析を統合して，様々な栽培管理ケースに対する炭素窒素収支の挙動を評価した．結果，対象プラントにおいて栽培管理の最適化により，現状から95%以上のバイオマス生産量を確保しつつ，GHG排出量を34.6%削減することが可能であるという結論を得た．今回構築した栽培管理の最適化のモデルケースは他の施設園芸においても有効に適用できると考えられる．

施設園芸での設備更新とバイオマス燃料利用による炭素クレジット創出ポテンシャルの評価

中尾彰文, 山本祐吾, 松井孝典, 志賀俊成, 吉田登

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 69 ( 6 ) II_371 - II_382 2013年 [査読有り]

近年，原油等の化石燃料の価格高騰は農業活動に深刻な影響を及ぼし，生産者の利益を圧迫している．しかし，生産者の高齢化や減少が進むなか，農業経営の体質強化を図る取り組みが困難な状況である．また，低炭素設備や省エネルギー技術の導入を通じた省エネルギー対策も十分に進んでいるとは言えない．そこで本研究では，施設園芸農家の実態調査に基づいて，農作物生産におけるエネルギー・物質フローを解明した上で，LCAの手法を用いてGHG排出量を推計した．さらに，栽培管理プロセスの加温機更新に関して7つの比較ケースを設定し，設備更新とバイオマス資源利用によるGHG削減ポテンシャルを評価した．その結果，栽培管理プロセスにおける施設加温でのエネルギー起源GHGの排出抑制が重要となること，GHG排出量削減では地域バイオマス資源の燃料利用が効果的であること，設備更新にあたっては，国などからの補助金や制度を活用しても投資回収が長期化することが明らかになった．

Hydrodenitrogenation of fast pyrolysis bio-oil derived from sewage sludge on NiMo/Al2O3 sulfide catalyst

Shamsul Izhar, Satoshi Uehara, Noboru Yoshida, Yugo Yamamoto, Tohru Morioka, Masatoshi Nagai

FUEL PROCESSING TECHNOLOGY ( ELSEVIER SCIENCE BV ) 101 10 - 15 2012年09月 [査読有り]

Sulfided, phosphorus-added NiMo/Al2O3 catalyst was used for hydrodenitrogenation (HDN) of bio-oil derived from sewage sludge. The as-received bio-oil samples contained approximately 6% nitrogen. The bio-oil was dissolved in various solvents prior to hydrotreatment and the removal of nitrogen compounds was evaluated. The HDN of bio-oil dissolved in xylene at 350 degrees C over phosphorus added NiMo/Al2O3 resulted in a complete denitrogenation of bio-oil and high yield of aliphatic hydrocarbon containing product with moderate heating value. Bio-oil dissolved in non-polaric solvent (xylene) showed 2-3 times higher nitrogen removal than that of protic solvents due to the competition between denitrogenation and deoxygenation. This study reveals that sulfided NiMo/Al2O3 catalyst is an efficient approach to remove nitrogen heteroatom compounds prior to further upgrading bio-oil derived from sewage sludge. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

ベトナムの経済的な活動と水質汚染の関係の構造解析

LE Anh Hoang, 東海明宏, 山本祐吾

水文・水資源学会誌 ( 水文・水資源学会 ) 25 ( 3 ) 139 - 151 2012年05月 [査読有り]

産業界による自主的な化学物質管理を支援するリスク評価手法の構築－テレビ筺体に含有される難燃剤を対象としたケーススタディ－

渡辺真也, 中久保豊彦, 東海明宏, 山本祐吾

日本リスク研究学会誌 ( 日本リスク研究学会 ) 21 ( 4 ) 285 - 294 2012年03月 [査読有り]

食の生産と消費に関わる自然共生型ライフスタイルのライフサイクルCO<sub>2</sub>排出特性:——大阪府における事例分析——

山本祐吾, 織田朝美, 長井幹之

地域学研究 ( 日本地域学会 ) 42 ( 4 ) 991 - 1003 2012年 [査読有り]

Recently activities in nature-rich residential areas, including an agricultural experience in a rental garden and allotment gardens, and shopping at a fresh fruit and vegetable farmer's market are popular among urban residents in Japan. This indicates a rising demand of urban residents for a sustainable way of living in touch with nature. Thus, schemes that encourage sustainable behavior are necessary in urban and regional environmental planning. It is also important to not increase the net carbon dioxide (CO<sub>2</sub>) emissions through sustainable behavior to establish a low carbon society.<br>In this paper, a questionnaire survey of LOHAS (Lifestyles of Health and Sustainability) and general consumers in Osaka Prefecture was conducted to identify sustainable lifestyles related to food production and consumption. We also evaluated the effect of a sustainable lifestyle on CO<sub>2</sub> emissions based on the results of the survey. From the analysis, we reached the following conclusions: 1) LOHAS consumers have a tendency to participate in local food production activities such as allotment gardens and home vegetable gardens. 2) In addition, LOHAS consumers tend to make their purchasing decisions based on their values regarding health and environmental consciousness. 3) The total CO<sub>2</sub> emissions related to daily life activities of a LOHAS consumer is 15% lower than that of a regular consumer. 4) In contrast, LOHAS consumers usually take roundtrips to local farm shops so the CO<sub>2</sub> emissions related to transportation is higher than for regular consumers.<br><br>JEL Classification: Q51, Q57, R11

ごみ焼却熱由来の発電電力を活用した下水汚泥バイオオイル化による温室効果ガス削減効果の評価

三島一仁, 山本祐吾

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 68 ( 6 ) II_245 - II_253 2012年 [査読有り]

本研究では，和歌山市をケーススタディの対象地として，清掃工場の焼却排熱を活用した下水汚泥のバイオオイル化システムを検討し，エネルギー消費量および温室効果ガス（GHG）排出量を定量的に評価した．その結果，清掃工場と下水処理場の両施設が余剰排熱（電力換算）を介して連携し，さらに下水処理場にバイオオイル化技術を導入するケースでは，それぞれの施設でのエネルギー消費量を上回る焼却排熱とバイオオイルが回収可能であり，エネルギー自立しうるポテンシャルを有することが明らかになった．また，同ケースでは，施設間の連携や新技術の導入を実施しないケースと比較して，GHG排出量が37.3％削減されることがわかった．

Evaluating effects on the flow of electrical and electronic equipment and energy consumption due to alternative consumption patterns in China

Naoki Wada, Osamu Saito, Yugo Yamamoto, Tohru Morioka, Akihiro Tokai

JOURNAL OF RISK RESEARCH ( ROUTLEDGE JOURNALS, TAYLOR & FRANCIS LTD ) 15 ( 1 ) 107 - 130 2012年 [査読有り]

In this paper, we evaluated the effects of consumer's behavioural changes on usage and disposal of home appliances. With the model to estimate the product circulation, first we conducted the sensitivity analysis with the six parameters, namely urbanisation, household size, Gini coefficient, product lifetime and selection rate of used product and high energy efficiency product. Then, secondly we evaluated CO2 emission and e-waste generation from four consumers' different behavioural patterns, which are named as 'Business As Usual' (BAU), 'Rapid Cycling' (RC), 'Chain of Users' (CU) and 'Quality and Wisdom' (QW). As a result, the QW scenario was the best lifestyle in both criteria. Further, RC scenario had an advantage on the reduction in e-waste generation in one hand, but CU scenario reduced more CO2 emission. During the transition era of China from materially poor to rich, it could be one of the solutions to utilise energy-efficient second-hand product to improve the living standards of the poor and replace technologically inferior product stocks in poor households.

下水汚泥処理における技術選択と施設更新による温室効果ガス削減効果のライフサイクル評価

山本祐吾, 古野間達, 吉田登, 盛岡通

土木学会論文集G（環境） ( 公益社団法人土木学会 ) 68 ( 5 ) I_137 - I_146 2012年 [査読有り]

カーボン・ニュートラルとされるバイオマス資源の中でも，特に廃棄物系バイオマスの利活用とそれによる化石燃料代替の促進は，資源循環と低炭素化の両側面において重要である．本研究では，下水汚泥等の都市系廃棄物バイオマスから重油や天然ガス代替のバイオオイルを生成する急速熱分解技術に着目し，それが下水処理プロセスに適用されたときの温室効果ガス（GHG）の削減効果を，LCAの手法を用いて定量的に評価した．その上で，大阪府および兵庫県下における下水処理施設の連携や焼却炉の統廃合に関する中長期計画を策定し，施設更新と技術選択のマネジメントによる地域レベルでのGHG削減効果を分析した．その結果，熱分解オイル化技術の導入によって，汚泥焼却時のN<sub>2</sub>O排出量の削減やバイオオイルによる重油代替などが進み，単純焼却と比べて54.3％のGHGが削減可能であることが明らかになった．また，一部の炉を廃止し，下水汚泥処理の集約化を図る中長期戦略によるGHG削減効果が大きいこともわかった．

Eco-Labeling Criteria for Textile Products with the Support of Textile Flows: A Case Study of the Vietnamese Textile Industry

V.N. Thai, A. Tokai, Y. Yamamoto, D.T. Nguyen

Journal of Sustainable Energy & Environment 2 ( 3 ) 105 - 115 2011年11月 [査読有り]

主体類型別の選好を考慮した技術選択モデルによる上海家庭部門のCO2排出量の将来推計

山本祐吾, 張煜, 和田直樹, 齊藤修, 盛岡通

土木学会論文集G（環境） 67 ( 5 ) I_113 - I_122 2011年09月 [査読有り]

Manufacturers' and Consumers' Perspectives on Eco-labelling in Vietnam

Van Nam THAI, Akihiro TOKAI, Yugo YAMAMOTO

Journal of Global Environment Engineering 16 1 - 10 2011年03月 [査読有り]

中国における消費形態の違いが製品・廃棄物フローの形成とCO2排出に及ぼす影響の評価

和田直樹, 山本祐吾, 齊藤修, 盛岡通, 東海明宏

廃棄物資源循環学会論文誌 ( Japan Society of Material Cycles and Waste Management ) 22 ( 1 ) 19 - 29 2011年01月 [査読有り]

本研究では，電気・電子機器使用のエネルギー消費や廃棄物の発生・再資源化が，消費者の選択行動の結果として現れることに着目し，その違いが製品フローおよび環境負荷排出に与える影響を評価した。上海市周辺の長江中下流域1市5省を対象に，アンケート調査および文献調査により，将来の消費形態として「傾向延長型」・「積極買換型」・「使い回し型」・「高品質堅実型」の4つを抽出し，2006～2030年の廃棄物発生量およびCO<SUB>2</SUB>排出量を比較した。その結果，2030年において両指標ともに「高品質堅実型」が最も優れていたが，「積極買換型」と「使い回し型」にトレードオフが生じることがわかった。また，生活水準への影響も考慮した場合，「高品質堅実型」と「使い回し型」を組み合わせて適用することで，資源消費抑制・有害物質汚染の低減・経済格差是正等の多面的な目的に考慮した製品循環システムが構築される可能性があることが示唆された。

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