バイオコールとは / 熱分解装置 Biogreen / 熱分解炭化炉

■ バイオコール(Bio-Coal)とは

 

バイオコール(Bio-Coal)、再生可能なバイオマス資源を原料として製造される固形燃料の一種です。この燃料は、主に木材、農業廃棄物、食品廃棄物などの有機物を高温で加熱し、炭化または乾留というプロセスを経ることで作られます。生成されたバイオコールは、化石燃料である石炭の代替品として利用されることが多く、環境負荷の軽減に貢献します。
バイオコールが注目される理由の一つは、そのカーボンニュートラル性です。燃焼時に排出される二酸化炭素(CO₂)は、原料となるバイオマスが成長過程で吸収したCO₂とほぼ等しいため、実質的に大気中のCO₂濃度を増加させないと考えられています。また、石炭と同等のエネルギー効率を持ちながら、化石燃料に比べて環境への影響が少ない点も大きな利点です。
バイオコールは、発電所の燃料や工業用加熱プロセス、さらには暖房用燃料として幅広く利用されています。その製造プロセスでは、原料の水分を減少させることでエネルギー密度を高め、効率的な燃焼が可能になります。さらに、廃棄物の有効利用にもつながるため、資源の循環利用を促進し、持続可能な社会の構築に寄与します。
このように、バイオコールは環境負荷の低減とエネルギー効率の向上を両立させる再生可能エネルギーの一つとして、特に気候変動対策の観点から注目されています。

バイオコール(Bio-Coal)は、再生可能なバイオマスを原料とし、炭化や乾留(パイロリシス)などの熱処理プロセスを経て製造される固形燃料の一種です。従来の化石燃料である石炭の代替品として注目されており、主に以下のような特長があります。

特長と利点

再生可能エネルギー
バイオマス(木材、農業廃棄物、食品廃棄物など)を原料とするため、持続可能なエネルギー源です。

カーボンニュートラル
燃焼時に排出されるCO₂は、原料となるバイオマスが成長過程で吸収したCO₂とほぼ等しいため、カーボンニュートラルと見なされます。

高いエネルギー効率
加工プロセスによって水分を減少させ、エネルギー密度が高くなります。そのため、石炭と同等のエネルギー効率を実現できます。

多様な用途
・発電所の燃料
・工業用加熱プロセス
・暖房用燃料

化石燃料の代替
化石燃料の使用を削減することで、温室効果ガスの排出削減に寄与します。

製造プロセス

バイオコールは通常、以下のようなプロセスを経て製造されます:
原料の調整:バイオマスを収集し、必要に応じて粉砕や乾燥を行います。
炭化(パイロリシス):加熱によって酸素を遮断した状態でバイオマスを処理し、揮発成分を除去して炭化させます。
成形:固形燃料として利用しやすい形状(ペレットやブリケット)に加工します。

環境面での貢献
石炭に比べて大幅に低いCO₂排出量を実現。
廃棄物の有効利用を促進し、循環型社会の構築に寄与します。

バイオコールは、特に気候変動対策として再生可能エネルギーの重要な一翼を担うと期待されています。

 

■ バイオコール (Bio-Coal)とバイオコークス (Biocoke)の違い

 

バイオコール (Bio-Coal) バイオコークス (Biocoke)は、いずれもバイオマスを原料とする固形燃料ですが、その製造方法や用途、特性には明確な違いがあります。まず、バイオコールは主に木材や農業廃棄物といった植物由来のバイオマスを原料とし、炭化または乾留と呼ばれる高温処理によって製造されます。このプロセスでは酸素の供給が制限され、原料から揮発性成分が除去されることで炭素含有率が高まり、石炭に近い燃焼特性とエネルギー密度を持つ燃料が得られます。そのため、バイオコールは主に発電所や産業用ボイラーの燃料として使用され、化石燃料を代替する役割を果たします。
一方、バイオコークスは、飲料粕や食品廃棄物など、産業副産物として発生するバイオマスを原料として製造されます。製造プロセスでは、これらの原料を粉砕・混合し、高圧・高温下で圧縮・成形することで、コークスに似た硬さと密度を持つ製品が作られます。ただし、バイオコークスの製造では炭化までは行われないため、炭素含有率がバイオコールほど高くはありません。その代わりに、バイオコークスは非常に硬く、燃焼速度が遅い特性を持つため、製鉄業における高炉の還元材として利用されます。この用途では、従来の石炭由来コークスを置き換えることで、製鉄プロセスにおける二酸化炭素排出量を削減する効果が期待されています。
バイオコールは主にエネルギー供給のための燃料として用いられるのに対し、バイオコークスは工業プロセス、特に製鉄業における炭素材の代替としての利用が中心となる点で、用途が大きく異なります。また、バイオコールは石炭火力発電との相性が良く、環境負荷の低減が図られる一方、バイオコークスは高炉プロセスの耐圧性や燃焼特性が求められる環境での使用に特化しているため、それぞれの特徴に応じた役割分担がなされています。このように、両者は原料、製造方法、用途、燃焼特性において異なる特徴を持ち、異なる分野での利用が推進されています。

バイオコール (Bio-Coal)と バイオコークス (Biocoke)は、いずれもバイオマスを原料とする固形燃料ですが、製造プロセスや用途、特性にいくつかの違いがあります。それぞれの特徴と違いを以下に説明します。

1. 原料
バイオコール
主に木材や農業廃棄物などの植物性バイオマスが原料となります。これらは炭化処理され、石炭に似た性質を持つ固形燃料となります。

バイオコークス
飲料や食品製造の過程で発生する飲料粕や食品廃棄物など、バイオマスを含む産業廃棄物が原料となることが多いです。バイオコークスは特に、食品産業や飲料産業からの副産物を有効活用するために開発されました。

2. 製造プロセス
バイオコール

原料を酸素の供給を制限した状態で加熱(炭化または乾留プロセス)し、揮発成分を除去して炭素含有率を高めます。これにより、石炭に近いエネルギー密度が得られます。

バイオコークス
原料を粉砕・混合し、高圧・高温で成形・圧縮して作られます。このプロセスでは炭化までは行わず、原料中の成分を緻密に固めることで、コークスに似た硬度とエネルギー特性を持たせます。

3. 燃料特性
バイオコール
石炭に近い燃焼特性を持ち、比較的高いエネルギー密度を有します。燃焼時の灰分や硫黄含有量が少ないため、環境負荷が低いのが特徴です。

バイオコークス
バイオコールよりも密度が高く、硬度が強いため、製鉄などの高炉工程でコークスの代替として利用されます。燃焼速度が遅く、耐圧性が高い点が特徴です。

4. 主な用途
バイオコール

主に発電所や産業用ボイラーでの燃料として利用されます。また、石炭火力発電の代替や混焼燃料としても注目されています。

バイオコークス
製鉄業における高炉の還元材として使用されることが多いです。これは、従来の石炭由来のコークスを置き換える目的で利用され、製鉄業のCO₂排出削減に貢献します。

5. 環境への影響
どちらもバイオマス由来であるため、カーボンニュートラルが期待されます。しかし、用途による環境貢献度が異なり、バイオコールは電力や熱エネルギーの生成、バイオコークスは製鉄業の脱炭素化に特化している点で違いがあります。

まとめ
バイオコールはエネルギー密度が高く燃料用途に適し、バイオコークスは高炉還元材としての利用に優れているという違いがあります。それぞれの特性や用途を考慮して、適切な場面で使い分けられています。

 

■ バイオコール (Bio-Coal)とバイオ炭 (Biochar)の違い

 

バイオコール (Bio-Coal)とバイオ炭 (Biochar)は、どちらもバイオマスを原料とする固形炭化物ですが、その製造目的や利用方法、特性には大きな違いがあります。
まず、バイオコールはエネルギー生産を目的とした燃料です。木材や農業廃棄物などのバイオマスを高温で処理し、酸素の供給を制限することで炭化させて製造されます。このプロセスによりエネルギー密度が高まり、燃焼時に高い熱量を発生させる特性が得られます。そのため、バイオコールは発電所や産業用ボイラーの燃料として広く利用されており、石炭に代わるクリーンエネルギー源として期待されています。燃焼時に排出されるCO₂は原料となるバイオマスが吸収したCO₂と相殺されるため、カーボンニュートラルと見なされ、温室効果ガスの排出削減に貢献します。
一方、バイオ炭は燃料ではなく、環境保全や土壌改良を主な目的として製造されます。バイオ炭もバイオコールと同様にバイオマスを高温処理して製造されますが、そのプロセスは低温で行われることが多く、炭素の固定化が重視されます。この結果、多孔質で比表面積が広い構造が得られ、バイオ炭は土壌に混ぜることで保水性や通気性を向上させ、作物の成長を促進します。また、その多孔質構造は養分や有害物質を吸着する能力を持ち、水質浄化や土壌中の重金属の吸着にも利用されます。さらに、バイオ炭は炭素を長期間土壌中に固定することができ、大気中のCO₂を削減する気候変動緩和の手段としても注目されています。
両者の違いは、その利用目的によって明確になります。バイオコールはエネルギー供給を担い、化石燃料の代替として即効性のあるCO₂排出削減を目指します。一方、バイオ炭は長期的な炭素固定を通じて環境保全に貢献し、土壌や水質の改善にも役立ちます。こうした違いにより、バイオコールは主にエネルギー関連産業で、バイオ炭は農業や環境修復の分野で、それぞれの特性が活かされています。

製造プロセスの違い
バイオコール
は、主に発電や熱供給を目的とした燃料として使用されます。その製造には、バイオマスを酸素供給を抑えた環境で高温で処理する炭化または乾留(パイロリシス)技術が用いられます。この過程では、エネルギー密度を高めるために揮発成分が除去され、炭素含有量が高まります。

一方、バイオ炭も同様のパイロリシスプロセスで製造されますが、その目的は燃料としての利用ではなく、土壌改良や環境修復に重点を置いています。特に低温(約300~500℃)での炭化処理が行われることが多く、炭素の固定化と土壌への長期的な炭素蓄積が主な目的です。

用途の違い
バイオコール
は、エネルギー生産のための燃料として、石炭の代替品として広く利用されます。発電所や産業用ボイラーの燃料として使用され、化石燃料を削減するためのクリーンエネルギー源と見なされています。そのため、バイオコールは高い燃焼効率とエネルギー密度が求められます。

一方、バイオ炭の主な用途は、土壌改良材や炭素貯留材です。バイオ炭は土壌に混ぜることで保水性や通気性を改善し、作物の成長を促進します。また、バイオ炭は長期間にわたり炭素を土壌中に固定する能力があり、温室効果ガスの削減と土壌の炭素蓄積による気候変動緩和に寄与します。さらに、バイオ炭は水質浄化や土壌中の有害物質の吸着材としても活用されています。

性質の違い
バイオコール
はエネルギー利用に適した特性を持ち、燃焼時に高い熱量を発生させます。これに対して、バイオ炭は多孔質構造を持ち、比表面積が広いことが特徴で、これにより高い吸着能力を発揮します。この吸着能力が、土壌中の養分保持や有害物質の吸着、水質浄化などに有効です。

環境への影響
どちらもカーボンニュートラルが期待される点では共通していますが、その環境貢献のメカニズムは異なります。バイオコールは化石燃料を代替し、燃焼時のCO₂排出を抑制する役割を果たします。一方、バイオ炭は炭素を長期間土壌に固定し、大気中のCO₂濃度を削減する点でより長期的な環境改善効果をもたらします。

まとめ
バイオコール
は主にエネルギー利用を目的とし、燃料としての役割を果たす一方、バイオ炭は土壌改良や炭素固定を目的として環境保全に寄与します。それぞれの特性と用途に応じて、異なるニーズに応える重要な資源です。

 


 

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。

 

熱分解とは 熱分解装置 Biogreen 炭化 油化 ガス化 2024.10.27

 

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。

 

熱分解 加熱温度での生成割合 熱分解装置 Biogreen 炭化 油化 ガス化 2024.10.27

 

 

炭化、半炭化

 

■ 熱分解装置で Biogreen が選ばれる理由

 

Biogreen が熱分解装置として選ばれる理由は、その高い環境性能と効率性、そして操作性の良さにあります。まず、Biogreen は電気を熱源とするため、化石燃料を使用せずにCO2排出ゼロの運転が可能です。これにより、従来の熱分解装置に比べて環境負荷を大幅に低減します。また、電熱スクリューによる直接加熱方式を採用しており、高い熱効率を実現。エネルギー消費を最小限に抑えながら、原料を効率的に処理します。
さらに、この装置は温度や滞留時間を精密に制御できるため、バイオ炭やバイオコークス、回収カーボンブラックなど、用途に応じた高品質な製品を安定して生産できます。その一方で、コンパクトな設計により設置スペースを最小限に抑えることができ、工場環境への適応性も高いです。
Biogreen はまた、さまざまな原料、例えばバイオマス、廃棄物、プラスチック、タイヤなどに対応できる汎用性を備えており、ユーザーが特定の材料に縛られることなく幅広い用途に活用できる点も魅力です。そして、操作性にも優れ、自動化されたシステムと直感的なインターフェースにより、日常的な運用が容易でメンテナンスも簡単です。
これらの特徴を備えた Biogreen は、持続可能性、効率性、そして柔軟性を兼ね備えた次世代の熱分解装置として、多くの分野で選ばれています。

CO2排出ゼロの熱源
Biogreen は電気を熱源として使用しており、化石燃料を使わないため、プロセス中のCO2排出がありません。

高い熱効率
加熱スクリューを用いることで、原料を直接効率的に加熱できます。この設計により、エネルギー消費が抑えられます。

精密な温度制御
加熱温度と滞留時間を正確に調整できるため、目的の製品特性(バイオ炭、バイオコークス、回収カーボンブラックなど)を達成しやすくなります。

コンパクトな設計
システムが省スペースで設置可能なため、工場内での柔軟な配置が可能です。

広い原料適応性
バイオマス、廃棄物、タイヤ、プラスチックなど、さまざまな原料に対応できる多用途性があります。

高品質な製品の一貫性
一貫した熱分解プロセスにより、得られる製品の品質が安定しています。

環境負荷の低減
排出ガスが最小限に抑えられ、持続可能なプロセスを実現します。

操作とメンテナンスの容易さ
自動化されたシステムと直感的な操作インターフェースにより、運用が簡単でメンテナンスの負担も軽減されます。

これらの理由により、Biogreen は熱分解プロセスにおける効率性と持続可能性を両立する選択肢として評価されています。

 

 



木くずのバイオ炭の製造

Biogreen BGR CM 600 mobile unit

 

 


 

電熱スクリュー Spirajoule

 

熱分解装置 Biogreen spirajoule スパイラル スクリュー羽根 炭化 2024.6.21

 

熱分解装置 Biogreen

 

 

女性 イラスト バイオコール バイオ炭 バイオコークス バイオコーク 熱分解装置 Biogreen 炭化炉 熱分解炭化炉 2024.11.28-2

 

 


 

■ 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。

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 Electrical technology 2024

 

 

Spirajoule 連続式電気炉

 

■ 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。

 

熱分解ガス化

油 化

 

Biogreenは火気を一切使用しない電気加熱での連続式熱分解装置ですので、運転は簡単で安全衛生面に優れています。
原料の利用用途に合わせた熱分解処理が、温度及び滞留時間調整で簡単に行えます
廃棄物、バイオマスのBiogreen熱分解処理でガス化炭化オイル製造ができます。
発電燃料化、土壌改良剤、原料使用など様々な用途で利用できゼロエミッションが可能です。

 

乾燥機 KENKI DRYER
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