廃プラスチックの熱分解 共同研究の状況について / 炭化, 油化, ガス化

本熱分解装置 Biogreen を開発、製造しているETIA社は、難しいとされるプラスチックの熱分解処理の技術検証及び更なる技術開発及び進展のため、スペインの Repsol社と共同研究を行っています。
その過程で先日、ベンチユニット、テスト機を完成させ、それを Repsol社 の研究施設に設置致しました。
この共同研究のプロジェクトは、欧州が支援するP20イニシアチブによって行われており、将来の技術の検証と進歩を目的とした一連のプラスチック熱分解試験を実施しています。本 Biogreenは、プラスチック原料やその他、様々な材料を効率的に熱分解ができ、幅広い処理能力を有しており、現在は、特に研究活動において貴重なツールとなっています。
このベンチユニットにて実証実験を繰り返し行い、更なる技術進歩により、廃プラスチックの熱分解装置の完成は間もなくです。

Biogreenによる廃プラスチックの熱分解と従来処理の焼却を比較した場合の熱分解のメリットは下記です。

• 処理時に地球温暖化ガスCO2を排出しない。
• 熱分解後の炭化物、油に付加価値があり利活用あるいは販売ができる。
• Biogreenによる熱分解処理は化石燃料、火気未使用のため装置管理が容易で安全衛生面で優れている。
• 装置がコンパクト、メンテナンスが楽。
• 将来的に熱分解によりプラスティックからプラスティックの原料となるオレフィンにケミカルリサイクルが可能。
• 将来予想される地球温暖化ガスCO2排出に対する規制あるいは経済的損失に即座に対応ができる。

本熱分解装置 Biogreen の熱分解処理は、化石燃料、火気は一切使用しない低圧電流のジュール効果で行なう電気での加熱ですので、処理時には地球温暖化ガス、二酸化炭素CO2の発生はなく脱炭素の装置です。国を挙げて取り組んでいるネットゼロへ向けての最適な装置と言えます。
又、連続式での運転のため、24時間連続運転が可能で運転状況はモニターで監視し、温度調整、運転管理操作はタッチパネルで楽にでき、人手を必要としません。

現在、廃プラスチックの熱分解処理は焼却、埋め立てに代わる技術として世界的に注目を浴びています。それは焼却と比較すると二酸化炭素の排出量を抑えることができ、熱分解で生成された炭、油そしてガスは再資源化あるいはエネルギー源として様々な用途に利用できます。
廃棄物がなくなるゼロエミッションが可能な上、地球温暖化ガス二酸化炭素CO2の排出が抑えられます。
本熱分解装置 Biogreen の熱分解処理は、化石燃料、火気は一切使用しないため、熱分解処理に二酸化炭素CO2のは発生はなく、脱炭素でゼロエミッションが可能です。

概要

廃プラスチックの熱分解処理とは、廃プラスチックを高温の無酸素環境で分解する処理方法です。熱分解によって、廃プラスチックは、ガス、油、固形物に分解されます。

原理

廃プラスチックを高温の無酸素環境に置くと、プラスチックに含まれる炭素、水素、酸素は、以下の化学反応によって、ガス、油、固形物に分解されます。

C+H2O ⇒ CO+H2
C+2H2 ⇒ CH4
C+O2 ⇒ CO2

処理工程

1. 細かくした廃プラスチックを反応炉に投入する。
2. 反応炉内の温度を、約400℃から600℃に加熱する。
3. 一定時間、反応させる。
4. 反応が終了したら、反応炉からガス、油、固形物を分離する。

メリット

• 埋め立てや焼却に比べて、二酸化炭素の排出量を抑えられる。
• 廃プラスチックを再資源化できる。
• 熱分解ガスや熱分解油を、化学原料やエネルギー源として利用できる。

デメリット

• 処理コストが高い。
• 有害物質が発生する可能性がある。

応用

廃プラスチックの熱分解処理は、以下の分野で応用されています。

• 化学原料の製造
• エネルギーの製造
• 廃棄物の処理

まとめ

廃プラスチックの熱分解処理は、埋め立てや焼却に比べて、二酸化炭素の排出量を抑え、廃プラスチックを再資源化できる、環境に優しい処理方法です。しかし、処理コストが高いことや、有害物質が発生する可能性があるといったデメリットもあります。
今後、廃プラスチックの熱分解処理のコストが下がり、有害物質の発生を抑える技術が開発されれば、より普及していくと考えられます。

出典：Bard

「ネットゼロ」とは、温室効果ガスの排出量を正味ゼロにすることを目指す考え方です。つまり、温室効果ガスの排出量を削減するだけでなく、森林による吸収量や除去量を考慮し、合計で正味ゼロを目指す点が特徴です。日本が掲げる目標は、2050年までにCO2排出量の実質ゼロ実現です。カーボンニュートラルと同義として扱われることが多いですが、一部の企業では、カーボンニュートラルとネットゼロを区別して使用するケースもあるため、注意が必要です。

ネットゼロとは、温室効果ガスの排出量から吸収量や除去量を差し引いて「正味ゼロ」とする考え方です。
具体的には、以下の2つの方法で実現することができます。

• 排出量削減
  • 再生可能エネルギーの利用拡大
  • 省エネ化の推進
  • 効率的なエネルギー利用の促進
• 吸収量・除去量の拡大
  • 森林の保全・再生
  • カーボンリサイクル
  • CCUS（Carbon Capture and Storage）

ネットゼロのメリット

• 気候変動の緩和につながる
• エネルギー安全保障の向上につながる
• 新たな産業創出につながる

ネットゼロの課題

• コストの増加
• 技術開発の遅れ
• 社会の理解と協力

ネットゼロの実現に向けて

政府や企業、そして私たち一人ひとりが取り組むことで、ネットゼロの実現を目指すことができます。

具体的な取り組み

• 再生可能エネルギーの普及
• 省エネ家電の普及
• エコカーの普及
• 森林の保全・再生
• カーボンリサイクルの推進
• CCUSの導入

出典：ChatGPT 及び Bard

カーボンニュートラル (英: carbon neutrality) とは、二酸化炭素など温室効果ガスの排出量と吸収量を均衡させ、その排出量を「実質ゼロ」に抑える、という概念。日本語で直訳すると炭素中立となる。
人類が生きていくには温室効果ガス排出は避けられないので、せめて排出を吸収で相殺し、地球温暖化への影響を軽微にしようとの考え方に基づいている。
もともとは生化学や環境生物学の用語であったが、気候変動など地球温暖化問題がすでに深刻になっており、カーボンニュートラルはグリーン成長戦略のキーワードとなっている^[1]。（なお2023年7月には国連事務総長から『すでに ” 地球温暖化 ” の段階を過ぎて「地球沸騰化」時代に突入した』と指摘されており^[2][3]、その重要度が一層増してきている。）
製造業では「カーボンオフセット」や「（カーボン）排出量実質ゼロ」という用語も類義語として用いられる。
カーボンニュートラルの実現には、1.排出分の吸収、2.排出量の削減、3.排出量取引、の三つの手法がとられる。

出典：Wiki カーボンニュートラル

脱炭素（だつたんそ）は、気候変動問題の被害を最小限に食い止めるため、温室効果ガスの大気への排出量を実質ゼロにすること。従来よりCO₂排出量が低い低炭素社会ではなく、実質ゼロを目指した脱炭素社会やゼロカーボンシティを目指す動きも出てきている。一方では科学（化学）的に「炭素循環」という用語が適切との意見もある。

出典：Wiki 脱炭素

■ Biogreen 熱分解装置 システム
Biogreen は投入された原料を無酸素での加熱、熱分解を行ないます。熱分解により原料より炭素分のみを残し、原料に含まれる可燃性ガス等の合成ガスを発散させます。投入原料を選ばず、熱分解処理でガス、炭、オイルを製造発生させそれぞれが利活用ができ、その廃棄物が持つエネルギーは最大限利活用され廃棄物はなくなります。
Biogreen の熱分解処理は化石燃料、火気は一切使用しない低圧電流のジュール効果で行なう電気での加熱そして連続式での運転のため、24時間連続運転が可能で運転状況はモニターで監視し、運転管理操作はタッチパネルで楽にでき、人手を必要としません。Biogreen は国際特許技術で他にはない独自の熱分解装置ですが、構造は単純で部品点数は少なく壊れにくくメンテナンスは楽で長持ちし長時間使用ができます。熱分解処理にとり非常に重要な温度、機内滞留時間の管理調整はモニターで管理しタッチパネル操作で簡単にでき、安全衛生面でもとても優れています。装置の設置面積は小さくコンパクトでコンテナー内設置も可能で移動もでき、場所を選びません。
Biogreen は熱分解時の加熱温度によりガス、炭化物を作り出す産出の割合が異なります。そのため、熱分解装置 Biogreen は炭化装置、炭化炉あるいはガス化装置、ガス化炉とも言えます。熱分解後のその産出製造物の利用目的に合わせ加熱温度の調整を行ないますが、その温度調整、管理は、Biogreenであれば電気加熱式ですので簡単に確実に行なえます。又、その加熱は石油燃料を一切使用せず火気は未使用のため安全衛生面、運転操作面で火気使用熱分解装置、炭化炉、ガス化炉と比較すると非常に優れていると言えます。

炭化、半炭化

ガス化

油　化