汚染有機廃棄物の熱分解によるPFAS分解と排出係数 -5 / 熱分解装置 Biogreen / ガス化, 炭化, 油化

本熱分解装置 Biogreen の製造元 ETIA社の親会社 VOW社が発表した論文が、科学雑誌 Journal of Hazardous Materials（ジャーナル・オブ・ハザードゥアス・マテリアルズ）に掲載され、下記はその内容の抜粋です。-5

2.5. 試料調製と機器分析

2.5.1. 炭素分析
Nelson & Sommers [41]の乾式燃焼法を用い、Leco CHN628でIRを用いた。熱分解油凝縮物中の全炭素は、スウェーデンのKarlshammerverket研究所のASTM D5291に従って、燃焼による全炭素種のCO2への変換とその後の赤外線検出によって測定した。

2.5.2. PFAS分析
PFAS分析には、2つの異なる抽出法（抽出法AおよびB）と、3つの異なる機器法（機器法A、BおよびC）が用いられた。
抽出法Aは機器法Aと組み合わされて41のコンゲナーを対象とし（方法AA）、抽出法Bはまず機器法Bと組み合わされて11のコンゲナーを対象とし（方法BB）、さらに機器法Cと組み合わされて4つのコンゲナーを対象とした（方法BC）。各手法はここで簡単に要約されるが、完全な詳細はSIのセクションCにある。

抽出法A： この方法にはメソッド開発が必要であった。詳細はSIのセクションBを参照。15種類のパーフルオロアルキルカルボン酸（PFCA）、9種類のパーフルオロアルキルスルホン酸（PFSA）、4種類のフルオロテレスルホン酸塩（FTS）、8種類のフルオロスルホンアミド（FSA）、および5種類の雑多な代替化合物を含む41種類の化合物を分析対象として、すべての原料、バイオ炭、XAD、GFFサンプルを3回抽出した。 SI（Section A, and Table S1）の全共有物リストを参照。
使用した抽出手順は、Asimakopoulos et al. [10]に基づき、若干の修正を加えた： 超音波補助抽出（UAE）は、EtOAc（3 mL）、酢酸アンモニウム水性バッファー、超音波処理（45 分、40℃）、遠心分離（10 分、4000 rpm）中の 0.1 g サンプルで行った。UAEをさらに2回繰り返し、最終容量を～9 mL（3 x 3 mL）とした。
2mLのMilli-Q水で抽出物を洗浄し、遠心分離（10分、4000rpm）を行った後、緩やかな窒素気流（N2、35℃）下で濃縮し、ほぼ乾燥させ、MeOH:Milli-Q（1mL、50:50）で再構成した。

機器法A： 使用した機器法は Trimmel et al.[59]に基づき、若干の修正を加えた。標的分析物は、Waters（Milford, MA, U.S.）から購入したAcquity UPLC I-Classシステムに接続した、Z spray ESIソースを備えたXevo TQ-Sトリプル四重極質量分析計を用いたUPLC-MS/MSで測定した。
Phenomenex (Torrance, CA, U.S.)製のKinetex C18 カラム (30 ×2.1 mm, 1.3 μm)をC18 Security Guard (2 ×2.1 mm i.d.)に連続的に接続して分析物を分離した。

抽出法B：2種類の下水汚泥ベースの原料（DSS-1およびDSS-2）、得られたバイオ炭、およびすべての処理温度でのガス放出測定から得られたXAD-樹脂を、追加のPFASの定量用に選択した。サンプル量に限りがあるため、GFFサンプルはこれらの分析には利用できなかった。試料は、Ahmadireskety et al.[3]が提案したプロトコールに従って抽出し、修正を加えた： 0.2gをNH3/MeOH（1％、5mL）でUAE処理し、超音波処理（30分、40℃）、遠心分離（10分、4000rpm）、上清回収を繰り返し、最終上清量を10mLとした。
上清はほぼ乾燥するまで減圧濃縮した（N2、35 ◦C）、 その後、MeOH（1 mL）に再溶解した。
上清サンプル（1 mL）を酢酸（100 μL、無水）とSuperclean™ ENVI-Carb™（50 ± 5 mg）の混合液に加えることで、追加のクリーンアップ手順を行った。
混合物を激しく振とう（30秒）および遠心分離（10分、4000rpm）した後、上清を回収し、乾燥に近い状態まで蒸発させた（N2、35 ◦C）後、ACN:Milli-Q（95:5）で再構成し、ろ過した（再生セルロースシリンジフィルター、0.2 μm）。

機器法B：この測定法は、測定法Aに含まれない11種の前駆体化合物、すなわち7種のペルフルオロアルカン酸、2種のペルフルオロアルコキシ酢酸および2種のペルフルオロアルキルビスホスフェートのモニタリングに使用した。分析にはNexera XR HPLCシステムとSciex QTrap 5500システムを組み合わせた逆相液体クロマトグラフィー質量分析（RPLC-MS）を用いた。
クロマトグラフィ分離は、XSelect HSS T3カラム（50×2.1 mm、3.5 μm）と対応するプレカラム（5×2.1 mm、3.5 μm）を用いて30℃で保持した。

装置法C：超短鎖PFAS、3種類のPFCAと1種類のPFSAを含む4種類のコンジェナー（SIセクションAおよび表S1参照）は、Neuwald et al.[42]によって以前に記載されたように、質量分析に結合した親水性相互作用クロマトグラフィー（HILIC-MS）を用いて分析した。

機器法BおよびC：本研究の超短鎖および追加前駆体PFASについては、内部標準物質（または同等の内部標準物質）が入手できなかった。そのため、絶対回収率を評価するために、抽出前と抽出後に実際の試料をスパイクした。結果は表S4にある。

次回に続きます。

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調製（ちょうせい）とは、特定の目的や用途に合わせて材料や成分を混ぜ合わせたり、加工したりして、特定の状態や形状に整えることを指します。この言葉は様々な分野で使われ、以下のような意味を持ちます。

1. 食品や飲料の調製：例えば、レシピに基づいて食材を組み合わせて料理を作ることや、コーヒーやカクテルを作ることなど。
2. 薬品の調製：薬剤師が薬の成分を正確な比率で混ぜ合わせて薬を作ること。
3. 工業製品の調製：化学工業や製造業において、原材料を混ぜ合わせて製品を作るプロセス。
4. 日常生活の調製：例えば、洗剤を水で希釈して使用する準備をすることなど。

いずれの分野においても、「調製」は特定の目的に合わせて材料や成分を適切に取り扱い、望ましい結果を得るための作業を意味します。

出典：ChatGPT

「コンゲナー」という言葉にはいくつかの異なる意味がありますが、一般的には以下のように使われます。

1. 化学・生物学的なコンゲナー：
   • 化学的なコンゲナー: 化学式や構造が似ている化合物のグループを指します。例えば、PCB（ポリ塩化ビフェニル）には複数の異なるコンゲナーがあり、それぞれ異なる数と位置に塩素原子が結合しています。
   • 生物学的なコンゲナー: 同じ属（Genus）に属する生物種を指します。例えば、ライオンとトラは同じ属（パンテラ属）に属するコンゲナーです。
2. 発酵製品に含まれるコンゲナー：
   • アルコール飲料の製造過程で生成される副生成物の一群です。これにはアルデヒド、ケトン、エステル、アルコール、フェノール、テルペンなどが含まれます。コンゲナーは飲料の風味や香りに影響を与えることがありますが、一部のコンゲナーは二日酔いの原因になるとされています。
3. 環境汚染物質：
   • 環境中に存在する類似の化合物群を指すこともあります。例えば、ダイオキシン類やPCB類は異なる構造のコンゲナーを含むことが多いです。

出典：ChatGPT

プロトコルまたはプロトコール（英語: protocol 英語発音: [ˈproutəˌkɔːl], [ˈproutəˌkɔl]、フランス語: protocole フランス語発音: [prɔtɔkɔl]）とは、複数の者が対象となる事項を確実に実行するための手順について定めたもの。
近年では、手順という意味だけにとどまらず，複数間における、コミュニケーション言語、ルール、考え方、などをまとめて示す言葉でもあり、ある特定のグループの中で、これらが一致すること、すなわち「プロトコルの一致」がいかなる場面でも重要視される。
もともとは「人間同士のやりとり」だけに関する用語であった。戦間期の学術的批判を経て、情報工学分野でマシンやソフトウェア同士のやりとりに関する取り決め（通信規約）を指すためにも用いられるようになった。
日本語に意訳した語としては、「仕様」「規定」「議定書」「儀典」などがある。

出典：Wiki プロトコル

「上清（じょうせい）」とは、液体のサンプルを遠心分離や沈殿などの方法で処理した後に、上部に残る透明な液体部分のことを指します。以下のような状況で使用されます：

1. 実験室での使用：
   • 遠心分離: 細胞や固形物を含む混合物を遠心分離機で高速回転させると、重い成分が沈殿し、軽い成分が上部に残ります。この上部の透明な液体部分が上清です。
   • 沈殿反応: 化学反応によって固体が沈殿した後、その上部に残る液体も上清と呼ばれます。
2. 細胞培養：
   • 細胞を培養した後、培養液を遠心分離して細胞を沈殿させ、上部の液体部分を上清として収集することがよくあります。この上清には、細胞から分泌された物質や培養液成分が含まれています。
3. バイオテクノロジーや医療研究：
   • 血液や尿などの生体液を処理して、細胞や固形物を除去し、上清を分析することがあります。この上清には、ホルモン、酵素、代謝産物などが含まれることが多いです。

上清の分析は、特定の成分や物質の存在を調べるために重要なステップとなります。

出典：ChatGPT

「振とう（しんとう）」とは、一般的に物体を振ることや揺さぶることを指します。この用語は、さまざまな分野で使われることがあります。以下にいくつかの具体的な例を挙げます。

1. 化学実験：
   • 試験管やフラスコに入った溶液を振って混合する操作を指します。試薬が均一に混ざるようにするために行います。
2. 調理：
   • 調味料や材料を混ぜるために振ることを指します。たとえば、ドレッシングを作る際に容器を振って成分を混ぜることがあります。
3. 工業プロセス：
   • 材料や製品を均一にするために振動を与える操作を指します。粉体を均一に混合する場合などに用いられます。
4. 音楽：
   • 楽器を振って音を出す操作を指します。たとえば、マラカスやタンバリンなどの打楽器を振ることがあります。
5. 生物学：
   • 細胞や微生物を培養する際に、培地を均一にするために振とう機（シェーカー）を使用することがあります。

いずれの場合でも、振とうの目的は物質を均一に混合したり、特定の反応を促進したりすることです。

出典：ChatGPT

PFAS前駆体化合物（PFAS precursor compounds）は、最終的にPFAS（パーフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質）に変換される化合物です。これらの前駆体化合物は、環境中での分解や代謝過程を通じて、より安定なPFAS化合物、特にパーフルオロアルキル酸（PFAA）に変換されます。

主なPFAS前駆体化合物の種類

1. フルオロテロマーアルコール（FTOH）
   • 例：6:2フルオロテロマーアルコール（6:2 FTOH）、8:2フルオロテロマーアルコール（8:2 FTOH）
   • 特徴：大気中で酸化されると、パーフルオロカルボン酸（PFCAs）に変換される。
2. フルオロテロマーアクリレート（FTAC）およびフルオロテロマーメタクリレート（FTMAC）
   • 用途：ポリマーの製造に使用される。
   • 特徴：環境中での分解により、FTOHなどの前駆体やPFASに変換される。
3. ペルフルオロスルホンアミド（FASA）およびペルフルオロスルホンアミドエタノール（FASE）
   • 例：ペルフルオロオクタンスルホンアミド（PFOSA）、ペルフルオロオクタンスルホンアミドエタノール（FOSE）
   • 特徴：PFOS（ペルフルオロオクタンスルホン酸）やその他のPFASに変換される。

PFAS前駆体化合物の環境および健康への影響

前駆体化合物は、環境中での分解や生物の代謝過程を通じて、最終的に安定したPFAS化合物に変わるため、間接的に環境や人体に影響を及ぼす可能性があります。PFASは環境中で非常に安定しており、分解されにくいため、長期間にわたって蓄積し、持続的な汚染源となります。また、いくつかのPFASは、発がん性、内分泌かく乱作用、免疫毒性などの健康リスクが報告されています。

監視と規制

多くの国や地域では、PFASおよびその前駆体化合物の環境中での監視や規制が強化されています。前駆体化合物の特定と監視は、PFAS汚染を効果的に管理するために重要です。

PFAS前駆体化合物の研究は進行中であり、これらの化合物が環境中でどのように変換され、どのような影響を及ぼすかについての理解が深まることが期待されています。

出典：ChatGPT

分析化学や環境化学において、スパイクは既知の量の標準物質をサンプルに加えることを指します。これにより、分析手法の精度や正確性を評価したり、サンプル中の対象物質の回収率を確認したりします。この過程はスパイクイン（spike-in）とも呼ばれます。

出典：ChatGPT

汚染有機廃棄物の熱分解によるPFAS分解と排出係数 -1 / 熱分解装置 Biogreen / ガス化, 炭化, 油化

汚染有機廃棄物の熱分解によるPFAS分解と排出係数 -2 / 熱分解装置 Biogreen / ガス化, 炭化, 油化

汚染有機廃棄物の熱分解によるPFAS分解と排出係数 -3 / 熱分解装置 Biogreen / ガス化, 炭化, 油化

汚染有機廃棄物の熱分解によるPFAS分解と排出係数 -4 / 熱分解装置 Biogreen / ガス化, 炭化, 油化

ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物（ペルフルオロアルキルかごうぶつおよびポリフルオロアルキルかごうぶつ、英語： Per- and Polyfluoroalkyl Substances、略称：PFAS（ピーファス）、PFASs ）は、アルキル鎖に複数のフッ素原子が結合した有機フッ素化合物の総称である。PFASは、強力な化学結合である炭素 – フッ素結合（F – C）を持つため分解されにくく、2018年のワシントン・ポスト紙の論説を受けて「永遠の化学物質（英語：Forever Chemicals）」と呼ばれている。PFASのうち、ペルフルオロオクタン酸(PFOA) 、ペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)などの物質については、人体に蓄積し、毒性があり、環境汚染物質と知られている。なおすべてのPFASが人体に有害であるわけではない。

PFAS構造図

PFASの人体への影響

出典：Wiki ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物

バイオ炭とは、生物資源を材料とした、生物の活性化および環境の改善に効果のある炭化物のことです。 日本バイオ炭普及会によると、バイオ炭は、難分解性の炭素を農地に固定し、土壌改良資材として使用することで、気候変動対策に貢献する吸収源活動です。 また、バイオ炭は、食品ロスや木材、廃棄物などの生物資源を「炭化」したもので、燃焼しない水準に管理された酸素濃度の下、350℃超えの温度でバイオマスを加熱して作られる固形物と定義されています。

バイオ炭は、生物資源を原料とし、酸素の少ない状態で加熱して作られる固形物です。木材や竹、農業廃棄物など、さまざまな生物資源から作ることができます。
バイオ炭には、以下の3つの特徴があります。

• 炭素貯留性
• 土壌改良性
• 水質浄化性

炭素貯留性

バイオ炭は、炭素を大量に含んでいます。バイオ炭を土壌に施用することで、土壌中に炭素を貯留することができます。

土壌改良性

バイオ炭は、土壌の透水性や保水性、団粒性を改善する効果があります。また、土壌の酸度を中和する効果もあります。

水質浄化性

バイオ炭は、水中の汚染物質を吸着する効果があります。また、水中の微生物の活性化を促す効果もあります。

バイオ炭の用途

• 土壌改良
• 温室効果ガス削減
• 水質浄化
• 飼料添加
• 肥料
• 燃料

バイオ炭の期待される効果

• 温室効果ガス削減
• 土壌保全
• 農業生産性向上
• 水質保全
• 災害リスク軽減

バイオ炭の課題

• 製造コストの高さ
• 製造時のエネルギー消費量
• 土壌への影響

まとめ

バイオ炭は、炭素貯留性、土壌改良性、水質浄化性などの特徴を有する、注目されている素材です。バイオ炭の普及が進むことで、温室効果ガス削減や環境保全に貢献することが期待されています。

出典：日本バイオ普及会　ChatGPT 及び Bard

バイオコークスは、バイオマスと呼ばれる有機物を、高温で酸素を制限して熱分解（炭化）して作られる、石炭コークスに似た性質を持つ固形燃料です。木炭の一種と捉えることもできます。

従来のバイオマス燃料とは異なり、以下の特徴を持ちます。

• 圧縮強度が高い: 従来のバイオマス燃料よりも密度が高いため、輸送や貯蔵が容易で、燃焼効率も向上します。
• 高温環境下での長時間燃焼が可能: 石炭と同等の燃焼特性を持ち、高温で長時間燃焼することができます。
• 製造時に廃棄物を出さない: 燃焼工程で発生するガスは、発電や熱水供給に利用することができます。
• CO2排出量が少ない: 石炭コークスと比べて、CO2排出量が大幅に少ないカーボンニュートラルな燃料です。

原料となるバイオマス:

• 木くず、木片
• 農作物の残渣（稲わら、麦わら、トウモロコシの茎など）
• 食品残渣
• 動物の糞尿

製造方法:

• 従来の炭化法に加え、熱水蒸気法やスクリュー式炭化法などの新しい技術も開発されています。

バイオコークスの用途

バイオコークスは、様々な用途で利用することができます。

• 鉄鋼業: 高炉の燃料として利用することで、石炭コークスの代替となります。
• セメント製造: 窯の燃料として利用することで、CO2排出量を削減することができます。
• 発電: 発電所の燃料として利用することで、化石燃料に頼らない発電が可能になります。
• 暖房: 家庭や施設の暖房燃料として利用することができます。
• 土壌改良剤: バイオ炭を土壌に混ぜ込むことで、土壌の保水性や保肥性を向上させることができます。

バイオコークスのメリット

バイオコークスには、以下のようなメリットがあります。

• 石炭コークスの代替となる: バイオコークスは、石炭コークスの代替燃料として利用することで、CO2排出量を削減することができます。
• 再生可能エネルギー: バイオマスを原料としているため、再生可能エネルギー源として利用することができます。
• 廃棄物利用: 食品残渣や農作物の残渣などの廃棄物を有効活用することができます。
• 地域活性化: バイオコークスの製造・販売を通して、地域経済の活性化に貢献することができます。

バイオコークスの課題

バイオコークスには、以下のような課題もあります。

• コスト: バイオコークスの生産コストは、石炭コークスよりも高くなっています。
• 原料調達: バイオマスの安定的な調達が課題となっています。
• 規格・基準: バイオコークスの規格や基準はまだ十分に整備されていません。
• 公衆理解: バイオコークスに対する公衆理解が十分ではありません。

出典：Gemini

バイオ炭とバイオコークスは、いずれもバイオマスを利用して生成される炭素リッチな物質ですが、その生成プロセスや用途にはいくつかの違いがあります。

生成プロセスの違い

• バイオ炭:
  • 生成プロセス：バイオ炭は、バイオマスを低酸素環境で高温（通常350～700°C）で熱分解（ピロリシス）することによって生成されます。
  • 主な目的：土壌改良や炭素固定を目的としています。
• バイオコークス:
  • 生成プロセス：バイオコークスは、バイオマスを高温・高圧環境で処理して炭化（カーボナイゼーション）することによって生成されます。このプロセスでは、通常800～1200°Cの高温が使用されます。
  • 主な目的：高エネルギー密度の燃料として利用されます。

用途の違い

• バイオ炭:
  • 土壌改良材として使用され、土壌の保水性や通気性、肥沃度の向上に寄与します。
  • 炭素固定材として、二酸化炭素の長期貯留に役立ちます。
  • 環境保護材として、土壌中の有害物質の吸着や浄化にも利用されます。
• バイオコークス:
  • 固体燃料として、発電所、製鉄所、セメント工場などで使用されます。
  • 家庭用の暖房や調理用燃料としても利用可能です。

特性の違い

• バイオ炭:
  • 多孔質で軽量
  • 主に土壌に混ぜることでその効果を発揮
  • 土壌改良と炭素固定に優れている
• バイオコークス:
  • 高エネルギー密度で重い
  • 燃焼時に高い熱エネルギーを発生
  • 硫黄や灰分が少なく、クリーンな燃料として使用可能

結論

バイオ炭とバイオコークスは、バイオマスの利用による持続可能な技術ですが、用途や生成プロセス、特性が異なります。バイオ炭は主に土壌改良と環境保護に、バイオコークスは高エネルギー密度の燃料として利用されます。

 

出典：ChatGPT

2024年現在も、日本は深刻な木材不足に直面しており、建設や家具などの木材需要に対して供給が追いついていない状況です。

＜2021年から続くウッドショックの影響＞

2021年から2022年にかけて発生したウッドショックの影響は、2024年現在も依然として続いています。ウッドショックとは、北米を中心とした木材供給量の減少と需要の急増により、世界的に木材価格が高騰した現象です。

• 住宅メーカーや木材業者は、木材調達の困難や価格高騰の影響を受け続けています。
• 新築住宅の建築費用上昇や、木材を使った家具の価格改定などが相次いでいます。

＜構造的な木材不足の背景＞

ウッドショック以外にも、日本の木材不足には構造的な背景が存在します。

• 国内産木材の伐採量の減少：戦後の高度経済成長期における住宅建設ラッシュで大量の木材が伐採された後、植林活動が十分に行われず、現在伐採できる木材量が減っています。
• 山間部の過疎化と林業従事者の減少：山間部の過疎化が進み、林業に従事する人が減少しています。
• 海外からの木材輸入量の増加：日本の経済成長に伴い、木材需要が急増し、国内産木材だけでは需要を満たせなくなり、海外からの木材輸入量が増加しています。
• 木材自給率の低さ：2020年の木材自給率は37％で、過去最低の水準となっています。

＜政府の取り組みと課題＞

木材不足の解決に向けて、政府は様々な取り組みを進めています。

• 国産材の利用促進：国産材の品質向上や流通の円滑化、国産材利用に関する補助金制度の拡充、木造建築に関する技術開発など
• 森林資源の管理・整備：植林活動の推進、山間部の森林管理の強化、森林の多面的機能の維持・向上
• 海外からの木材輸入の安定化：輸出国との連携強化、輸送手段の多様化

しかし、これらの取り組みは長期的な視点での継続が必要であり、短期的には木材不足の解消は難しい状況です。

＜2024年における木材価格の動向＞

2024年における木材価格の動向は、引き続き不透明な状況です。

• ウッドショックの影響や世界経済の動向によって、木材価格が上下に変動する可能性があります。
• 短期的な視点では、木材価格の高止まりが続く可能性が高いと考えられます。
• 中長期的な視点では、国産材の利用促進や森林資源の管理・整備などの取り組みが奏功し、木材価格が安定化する可能性もありますが、現時点では明確な展望はありません。

出典：Gemini

コークスは、鉄鋼製造などで重要な還元剤として使用されていますが、持続可能性や環境負荷の観点から、コークスの代替として利用できる炭化物が注目されています。以下は、コークスの代替となり得る炭化物の具体例です。

1. バイオコークス（バイオ炭）

• 竹炭：竹から得られる炭は、高い密度と炭素含有量を持ち、鉄鉱石の還元に適しています。
• ココナッツ殻炭：高い炭素含有量と硬度があり、製鋼プロセスでのコークスの代替として利用可能です。

2. 農業廃棄物由来の炭化物

• 米の籾殻炭：シリカを含む米の籾殻炭は、特定の還元プロセスで利用できますが、鉄鋼製造にも適応可能な場合があります。
• トウモロコシの芯炭：高い炭素含有量があり、製鉄業での還元剤として有望です。

3. 食品廃棄物由来の炭化物

• コーヒーかす炭：コーヒーかすから得られる炭化物は、還元力が強く、金属の精錬や触媒のサポート材として利用できます。

4. 動物由来の炭化物

• 骨炭：骨から得られる炭化物は、リン酸カルシウムを含み、特定の化学工業での還元剤として使用されます。

5. 庭園廃棄物由来の炭化物

• 葉や草の炭：庭園廃棄物から得られる炭化物も還元剤として利用可能で、特に小規模な工業プロセスや農業用途に適しています。

利点と考慮点

利点

• 持続可能性：これらの代替炭化物は再生可能な資源から作られており、環境負荷が低い。
• 廃棄物の再利用：農業廃棄物や食品廃棄物を利用することで、廃棄物処理問題を軽減します。
• 炭素固定：炭化物を利用することで、二酸化炭素の排出を抑え、炭素を固定化できます。

考慮点

• 性能の安定性：コークスの代替として使用するためには、代替炭化物の性能が安定していることが重要です。
• 製造コスト：新しいプロセスを導入するためのコストと技術的な課題を考慮する必要があります。
• 供給の安定性：大量生産に対応するための安定した供給源が必要です。

具体例：バイオコークスの製造と利用

• 製造方法：バイオマス原料を炭化し、高温で処理してバイオコークスを生成します。
• 鉄鋼業での利用：高炉での鉄鉱石の還元プロセスにおいて、バイオコークスをコークスの代替として使用します。これにより、炭素排出量の削減が期待されます。

コークスの代替炭化物は、持続可能な鉄鋼製造と環境保全の両立を目指す上で重要な役割を果たす可能性があります。今後の研究と技術開発により、これらの代替炭化物の利用がさらに進むことが期待されます。

出典：ChatGPT

電熱スクリュー Spirajoule

Spirajouleは国際特許取得済みの熱分解装置です。Biogreenシステムの心臓部と言えます。最適な熱分解処理は滞留時間と加熱温度の調整で行います。この調整がこの装置では簡単に行えます。

熱分解装置 Spirajouleは 電気式です。火気、石油燃料を一切使用しないため、地球温暖化ガスが発生しない脱炭素装置です。しかも連続式です。
熱分解は 無酸素状態の密閉された Spirajoule 熱分解装置内のスクリューで行われます。スクリューへ電流を通しそのジュール熱で投入された原料を加熱し熱分解を行なっています。そのスクリューが回転することで原料を熱分解を行ないながら搬送しています。
熱分解の温度はジュール熱の大きさで調整し、原料の滞留時間はスクリューの回転数調整により行ないます。その調整はいずれも制御盤のタッチパネルで簡単にできます。熱分解で最も重要な温度と滞留時間の調整は電気式のため簡単に行なえるとも言えます。火気、石油燃料を使用する装置と比較しても非常に安全で衛生面で優れています。又、処理はバッチ式ではなく連続式ですので人を張り付ける必要がありません。

Spirajoule 熱分解装置

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。

ガス化

油　化

炭化、半炭化