熱分解とは

定義
熱分解（ねつぶんかい、英語: pyrolysis）は、有機物を酸素のない状態で高温に加熱し、化学的に分解するプロセスです。この過程では、複雑な有機分子がより単純な化合物に変換され、気体、液体、固体の生成物が得られます。熱分解は主にバイオマスやプラスチックなどの廃棄物を処理するために利用されます。

生成物
熱分解の結果として得られる生成物には、以下のようなものがあります。
気体: メタン、一酸化炭素、水素など
液体: バイオオイル（燃料や化学原料として利用可能）
固体: バイオ炭（土壌改良材や燃料として使用）

用途
熱分解は、廃棄物管理、エネルギー生成、化学製品の製造など、さまざまな産業で重要な役割を果たしています。特に、廃棄物を価値ある製品に変換するための手段として注目されています。

乾留とは

定義
乾留（かんりゅう、英語: dry distillation）は、固体の有機物を空気を遮断した状態で加熱し、揮発性成分と不揮発性成分に分ける操作です。このプロセスも熱分解の一種と見なされますが、特に固体の有機物に焦点を当てています。

生成物
乾留によって得られる生成物には、以下のようなものがあります。
揮発性成分: ガスや液体（例: 木タール、木酢液）
不揮発性成分: 固体残渣（例: コークス）.

用途
乾留は、木材や石炭などの固体有機物から燃料や化学製品を生成するために利用されます。特に、木材の乾留は木炭や木タールの製造に用いられます。

熱分解と乾留の違い

プロセスの焦点
熱分解は有機物全般を対象とし、酸素のない状態での加熱によって分解を行います。一方、乾留は特に固体の有機物に焦点を当て、揮発性成分と不揮発性成分に分けることを目的としています。

生成物の種類
熱分解では気体、液体、固体が生成されるのに対し、乾留では主に揮発性成分と不揮発性成分が得られます。

用途の違い
熱分解は廃棄物処理やエネルギー生成に広く利用されるのに対し、乾留は特に木材や石炭の処理に特化しています。

このように、熱分解と乾留は似たプロセスですが、対象物や生成物、用途において明確な違いがあります。

熱分解ガスとは

定義
熱分解ガスは、有機物が酸素のない状態で高温に加熱されることによって生成される揮発性のガスです。このプロセスは熱分解と呼ばれ、主にバイオマスや廃棄物の処理に利用されます。

生成過程
1.加熱
有機物（例: バイオマス、プラスチックなど）を約400℃から600℃の温度で加熱します。この際、酸素が存在しないため、完全な燃焼は起こりません。
2.分解反応
高温下で有機物が分解され、揮発性成分がガスとして放出されます。この過程で生成されるガスは、エネルギーを持つ可燃性の物質です。

主な成分
水素（H₂）: 高い可燃性を持ち、クリーンな燃料として利用可能。
一酸化炭素（CO）: 不完全燃焼の副産物であり、燃料としても利用される。
メタン（CH₄）: 天然ガスの主成分で、エネルギー源として広く使用される。
二酸化炭素（CO₂）: 温室効果ガスであり、熱分解過程でも生成される。

用途
エネルギー生成: ガスエンジンやガスタービンでの発電に使用されることが多い。
化学原料: 一酸化炭素や水素は、化学合成の原料として利用される。
燃料: 熱分解ガスは、燃料電池や内燃機関の燃料としても利用されることがあります。

このように、熱分解ガスは有機物の熱分解によって生成される重要なエネルギー源であり、持続可能なエネルギー生産や廃棄物処理において重要な役割を果たしています。

乾留ガスとは

定義
乾留ガスは、乾留プロセス中に生成される揮発性のガスであり、主に石炭や木材などの固体有機物を空気を遮断した状態で加熱することによって得られます。このプロセスでは、揮発性成分が分離され、残留物として不揮発性の固体が残ります。

生成過程
1.加熱
固体有機物を高温（通常300℃以上）で加熱します。この際、酸素がないため、完全な燃焼は起こりません。
2.分解反応
高温下で有機物が熱分解され、揮発性のガスが生成されます。このガスは、エネルギー源として利用されることがあります。

主な成分
水素（H₂）: 高い可燃性を持ち、クリーンな燃料として利用可能。
一酸化炭素（CO）: 不完全燃焼の副産物であり、燃料としても利用される。
メタン（CH₄）: 天然ガスの主成分で、エネルギー源として広く使用される。
その他の揮発性有機化合物: 乾留によって生成されるさまざまな化合物が含まれます。

用途
エネルギー生成: 乾留ガスは、ガスエンジンやガスタービンでの発電に使用されることが多い。
化学原料: 一酸化炭素や水素は、化学合成の原料として利用される。
燃料: 乾留ガスは、燃料電池や内燃機関の燃料としても利用されることがあります。

産業利用
乾留ガスは、石炭からの都市ガス製造やコークスの製造において重要な役割を果たしています。また、木材の乾留によって得られる木酢液や木タールなども、さまざまな用途に利用されています。

このように、乾留ガスは固体有機物の熱分解によって生成される重要なエネルギー源であり、持続可能なエネルギー生産や廃棄物処理において重要な役割を果たしています。

合成ガスとは

定義
合成ガス（シンガス）は、一酸化炭素（CO）と水素（H₂）を主成分とするガスの混合物であり、化学工業における基本的な原料の一つです。合成ガスは、石油系炭化水素やコークスなどの固体または液体原料から生成されます。

生成方法
1.ガス化
固体原料（石炭やバイオマスなど）を高温で加熱し、酸素や水蒸気を加えることで合成ガスを生成します。このプロセスでは、原料が部分的に燃焼し、一酸化炭素と水素が生成されます。
2.改質:
液体原料（天然ガスやナフサなど）を水蒸気と反応させることで、合成ガスを製造します。水蒸気改質法（Steam Reforming）や部分酸化法（Partial Oxidation）などの技術が用いられます。

主な成分
水素（H₂）: 燃料電池や化学合成の原料として利用される。
一酸化炭素（CO）: メタノールや他の化学製品の合成に使用される。
二酸化炭素（CO₂）: 合成ガスの生成過程で副産物として発生することがある。

用途
化学製品の原料: メタノール、アンモニア、オキソ化学品などの製造に利用されます。
エネルギー生成: ガスエンジンやガスタービンでの発電に使用されることが多い。
燃料: 合成ガスは、合成燃料（e-fuel）や合成メタンの製造にも利用され、カーボンニュートラルなエネルギー源として注目されています。

環境への影響
合成ガスは、再生可能エネルギーを利用して生成される場合、カーボンニュートラルな特性を持ち、気候変動対策に寄与する可能性があります。特に、CO₂を原料として合成燃料を製造する技術が進展しています。

このように、合成ガスは多様な原料から生成され、化学工業やエネルギー分野で重要な役割を果たしています。

定義
熱分解ガス
有機物を酸素のない状態で高温に加熱することによって生成されるガス。主に水素、一酸化炭素、メタンなどが含まれ、エネルギー源として利用されます。
乾留ガス
固体有機物（例: 石炭、木材）を空気を遮断した状態で加熱し、揮発性成分を分離することで得られるガス。主成分は水素、メタン、一酸化炭素であり、コークスやタールなどの副産物も生成されます。

生成過程
熱分解ガス
有機物を約400℃から600℃の温度で加熱し、酸素を遮断して分解します。このプロセスでは、主に可燃性のガスが生成され、残留物は少量です。
乾留ガス
固体有機物を高温で加熱し、揮発性成分を分離します。乾留プロセスでは、ガスの他にコークスやタールなどの不揮発性物質が残ります。ガスの生成量は原料の重量の約20%程度です。

主な成分
熱分解ガス
水素（H₂）、一酸化炭素（CO）、メタン（CH₄）、二酸化炭素（CO₂）などが含まれます。
乾留ガス
主成分は水素（H₂）、メタン（CH₄）、一酸化炭素（CO）で、タールやコークスなどの副産物も生成されます。

用途
熱分解ガス
エネルギー生成（ガスエンジンやガスタービンでの発電）、化学原料の製造（メタノールやアンモニアなど）に利用されます。
乾留ガス
都市ガスや工業用燃料として利用され、コークスの製造やタールの生成にも用いられます。

定義
熱分解ガス
有機物を酸素のない状態で高温に加熱することによって生成されるガス。主に水素、一酸化炭素、メタン、二酸化炭素などが含まれ、エネルギー源として利用されます。
合成ガス（シンガス）
一酸化炭素（CO）と水素（H₂）を主成分とするガスの混合物で、石油系炭化水素やコークスなどから生成されます。化学合成や燃料として利用されることが多いです。

生成方法
熱分解ガス
有機物をガス化温度と比較すると低温で加熱し、酸素を遮断して分解します。このプロセスでは、可燃性のガスが生成され、残留物は少量です。
合成ガス
固体または液体の炭素質原料を高温（通常700℃以上）で加熱し、酸素や水蒸気を加えることで生成されます。このプロセスでは、部分的に燃焼させることで一酸化炭素と水素が生成されます。

主な成分
熱分解ガス
水素（H₂）、一酸化炭素（CO）、メタン（CH₄）、二酸化炭素（CO₂）などが含まれます。
合成ガス
主成分は一酸化炭素（CO）と水素（H₂）であり、少量の二酸化炭素（CO₂）やメタン（CH₄）も含まれることがあります。

用途
熱分解ガス
エネルギー生成（ガスエンジンやガスタービンでの発電）、化学原料の製造（メタノールやアンモニアなど）に利用されます。
合成ガス
メタノールやアンモニアの合成、燃料電池、発電などに利用され、化学工業において重要な原料となります。

経済性と効率
熱分解ガス
比較的簡単なプロセスで、少量の残渣を生成するため、廃棄物エネルギー・プロジェクトに適しています。
合成ガス
より高温での処理が必要なため、設備投資が大きくなることがありますが、効率的なエネルギー生産が可能です。

共通点
どちらも酸素を含まない、または非常に少ない環境で有機物を加熱することで生成されます。
炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水素などが含まれることが多いです。

違い
生成条件
熱分解ガス
より高温（400～900°C以上）での分解プロセスから生成され、ガスの成分が分解が進んだ複雑な混合物になることがあります。
乾留ガス
比較的低温（300～600°C）の乾留プロセスから生成され、生成物は固体の炭化物（例：木炭）を残しつつ揮発性のガスを発生させます。

用途と成分
熱分解ガス
燃料や化学原料として利用されることが多く、プロセス条件に応じて水素や炭化水素の含有量が異なります。
乾留ガス
一般的には木材の乾留過程で発生するガスを指し、成分は熱分解ガスよりも軽めで単純なものが多いことがあります。

結論
基本的な性質は似ていても、発生プロセスや温度、生成物の成分によって違いが生じるため、完全に同じものとは言えません。

Biogreen の熱分解処理は、化石燃料や火気を一切使用しない低圧電流のジュール熱で行われる電気での加熱です。このため、処理時に地球温暖化ガスCO2が発生しません。また、熱分解処理にとって非常に重要な温度と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実行できます。安全衛生面でも非常に優れています。
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す。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簡単にできます。人手を必要としない自動化されたシステムです。

Biogreenは、国際特許技術を取得した他に類を見ない電気熱源の連続式熱分解装置で、構造が単純で部品数が少ないため、故障しにくくメンテナンスが容易で、長時間の使用にも耐えられます。化石燃料を使用するバーナーの直火加熱や熱風加熱による熱分解、ガス化、炭化装置と比較すると、Biogreenの熱分解装置は地球温暖化ガスを排出しない「脱炭素」であり、安全性、設置面積、操作性、メンテナンス性などで明らかな優位性を持っています。

熱分解は、無酸素状態で処理物を加熱することにより、ガスと炭を生成します。ガスを冷却することにより油が生成されます。ガス、炭、及び油は全て利活用ができ、それらを利活用することにより廃棄物が一切なくなるゼロエミッションが可能です。

熱分解処理は加熱温度によりその処理物から生成される割合が異なります。温度が高いほどガスが多く生成され、温度が低いほど炭が多く生成されます。高温での熱分解では、炭の生成割合が少なくなりますが、質の良い安定した炭が製造できます。
Biogreenは、熱源が電気のため、熱分解処理にとって重要な加熱温度、滞留時間の調整がタッチパネル式で簡単にできるうえ、処理時にCO2の発生はありません。バーナー式等化石燃料の火気を使用した熱分解装置は温度調整が難しく熱分解時にCO2を大量に発生します。
熱分解によるバイオコークスの製造は、バイオ炭の製造時より高温で加熱し、品質の良い炭化物を生成しますが、Biogreenでは加熱温度の調整が容易にできます。

ガス化

熱分解炉で Biogreen が選ばれる理由は、以下の幾つかの点でまとめることができます。

高い熱分解効率と環境への影響の低減
Biogreenの熱分解技術は、高温で酸素のない環境下で原料を処理し、有機廃棄物やバイオマスから有用なバイオ炭を生成しながら、有害物質の排出を抑制します。特に、PFAS（パーフルオロアルキル化合物）などの難分解物質を96.9%以上の効率で除去することが可能です。

温室効果ガスの排出削減
Biogreenの熱分解処理は、化石燃料や火気を一切使用しない低圧電流のジュール熱で行われるため、処理時に二酸化炭素（CO2）が発生しません。地球温暖化ガスの排出を完全に抑制する「脱炭素」技術として評価されています。

正確な温度と滞留時間の管理
熱分解処理で重要な加熱温度と機内での処理物の滞留時間を正確に調整することができ、タッチパネル操作で簡単に実行できます。この正確な管理により、特定の特性を持つ高品質なバイオ炭の製造が可能になります。

安全性と操作の簡便性
Biogreenの熱分解装置は、連続式での運転が可能で、1日24時間無人での連続運転が可能です。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簡単にできます。また、人手を必要としない自動化されたシステムであり、安全衛生面でも優れています。

コンパクトな設置とメンテナンスの容易さ
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す。構造が単純で部品数が少ないため、故障しにくくメンテナンスが容易で、長時間の使用にも耐えられます。

高品質な製品の生成
熱分解によって生成されるガス、炭、油は全て利活用ができ、廃棄物が一切なくなるゼロエミッションが可能です。特に、バイオ炭は安定性が高く、長期間土壌にとどまることができ、土壌改良材として利用できます。

これらの理由から、Biogreenの熱分解技術は、環境保護と持続可能な廃棄物管理の一環として、高い評価を受けています。

Biogreen 熱分解装置は、PFAS（パーフルオロアルキル化合物）の処理においていくつかの利点があります。PFASは化学的に非常に安定で、分解が困難なことで知られていますが、Biogreen 技術を用いた熱分解はその処理に効果的な方法です。以下は、Biogreen が PFAS 処理で選ばれる理由です。

高温制御
 Biogreen の熱分解装置は、高精度の温度制御が可能で、PFAS の分解に必要な高温を維持できます。これにより、強固な C-F 結合が効果的に破壊され、PFAS の分解が可能です。

電気加熱によるCO2排出ゼロ
Biogreen は電気を熱源として使用しており、処理過程で二酸化炭素（CO2）の排出がありません。これにより、環境負荷を最小限に抑えることができます。

コンパクトで効率的な設計
設置面積が小さく、エネルギー効率が高いため、工場や施設において導入が容易な装置です。

連続処理能力
Biogreen は連続運転が可能で、大量のPFAS含有物質を効率的に処理することができます。

プロセスの柔軟性
処理温度や滞留時間を調整することで、さまざまな種類のPFASや他の有機化合物に対して柔軟に対応できます。

生成物の管理
PFASの熱分解によって発生するフッ素ガスやその他の副生成物は、適切なガス洗浄装置や吸収システムを併用することで、環境への影響を最小限に抑えることができます。

これらの特長により、Biogreen 熱分解装置は、PFAS の安全で効果的な処理方法として注目されています。

Biogreen BGR CM 600 mobile unit

木くずのバイオ炭の製造

電熱スクリュー Spirajoule

熱分解装置 Biogreen

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。

下記パンフレットはこちらをクリック頂ければダウンロードできます。

Spirajoule 連続式電気炉

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

油　化