処理物：ココア殻
処理量：1,100kg/時間
熱分解目的：熱分解ガス化、炭化
生成物利用目的：化石燃料代替ガス 蒸気発生のための燃料 / 炭化 バイオ炭 土壌改良剤
設置国：ドイツ

ココア殻、実は宝の山！
私たちが普段食べているチョコレートの原料となるカカオ豆。このカカオ豆を包んでいる殻、つまりココア殻は、実は捨ててしまうにはもったいない、たくさんの可能性を秘めた資源なんです。

熱分解ってなに？
熱分解とは、物を無酸素状態で高温で加熱して、別の物質に分解することです。例えば、木を無酸素状態で加熱し炭にするのも、熱分解です。

ココア殻の熱分解で何が生まれるの？
ココア殻を高温で加熱すると、大きく分けて3つのものが生まれます。
炭: 高温で加熱されたココア殻は、炭になります。この炭は、高い吸着力を持つ活性炭に加工され、水質浄化や脱臭剤など、私たちの生活に身近な製品として利用されています。
バイオガス: ガス状の物質で、メタンや一酸化炭素などが含まれています。このガスは、発電や燃料として利用できる再生可能エネルギー源となります。
バイオオイル: 液体状の物質で、さまざまな有機化合物から構成されています。このオイルは、化学製品の原料や燃料として、さらなる可能性を秘めています。

なぜココア殻の熱分解が注目されているの？
ココア殻の熱分解が注目されているのは、以下の理由からです。
環境負荷の低減: 廃棄物であるココア殻を有効活用することで、環境への負担を減らすことができます。
再生可能エネルギーの創出: バイオガスは、石油や石炭に代わる再生可能なエネルギー源として期待されています。
高付加価値製品の創出: 活性炭など、高付加価値な製品を生み出すことで、経済的なメリットも期待できます。

ココア殻の熱分解は、カカオ豆の加工過程で発生する副産物であるココア殻を無酸素環境下で加熱し、バイオ炭、バイオオイル、そして熱分解ガスといった有用な生成物に変換する技術です。このプロセスは廃棄物の有効利用を目的とし、再生可能エネルギーや炭素固定材の製造に大きな可能性を秘めています。
熱分解を行う前に、まずココア殻の前処理が必要となります。含水率が高い場合は乾燥させて水分を減らし、また材料の粒度を調整することで、効率的な熱分解を実現します。このような前処理により、加熱中の均一な分解が可能となり、生成物の品質が向上します。
熱分解の主要な工程では、ココア殻を300～700℃の温度範囲で加熱します。この過程では、酸素がほとんどない環境を維持し、分解反応を制御します。加熱温度は生成物の種類や目的に応じて調整され、低温では主に固体のバイオ炭が得られ、高温では液体のバイオオイルや気体の熱分解ガスが生成されます。この3つの生成物は、プロセス終了後に分離され、それぞれ異なる用途に利用されます。
生成されたバイオ炭は、土壌改良材や炭素固定材として利用されるほか、吸着材としても高い性能を発揮します。一方、バイオオイルは再生可能な燃料や化学品の原料として期待されており、熱分解ガスはエネルギー源や工業用化学品の製造に利用可能です。これにより、ココア殻という廃棄物が高付加価値製品に変換され、持続可能な資源循環の一環として活用されます。
このプロセスは、本熱分解装置Biogreenで処理を行うことが最適です。熱分解装置 Biogreenは、コンパクトで制御性が高く、ココア殻のような細粒状の原料にも適しています。ただし、ココア殻の熱分解には課題もあります。例えば、乾燥のためのエネルギーコストや、装置導入にかかる初期投資、原料の品質ばらつきによる生成物の品質変動などが挙げられます。
それでも、ココア殻の熱分解は、食品産業で発生する廃棄物の削減や、再生可能エネルギーの供給、さらには炭素固定による環境保全に寄与する技術として、非常に有望です。そのため、今後の技術開発やコスト削減により、さらに広範囲での利用が期待されています。

熱分解ガスとは、廃棄物を始めとする有機物を酸素を極端に少なくした状態で高温に加熱すると発生するガスのことです。まるで有機物がバラバラに分解されて、ガス状になったようなイメージです。

熱分解ガスが生まれるまで
高温加熱: ごみなどの有機物を、酸素が少ない状態（つまり燃やさない状態）で、非常に高い温度に加熱します。
分解: 高温によって、ごみの中の成分が小さな分子に分解されます。
ガス化: 分解された小さな分子がガスとなって、空気中へ出ていきます。

熱分解ガスに含まれるもの
熱分解ガスには、メタン、水素、一酸化炭素、二酸化炭素など、様々な種類のガスが含まれています。これらのガスの割合は、処理物の種類や加熱の温度によって変わってきます。

熱分解ガスの特徴と利用法
燃やせる: 熱分解ガスは燃やすことができるため、発電や熱源として利用できます。
原料になる: 熱分解ガスから、プラスチックの原料や燃料など、様々な製品を作ることができます。
環境に優しい: 燃やしたときに発生する二酸化炭素の量が、通常の燃焼に比べて少ないため、地球温暖化対策に役立ちます。
廃棄物処理: 廃棄物を減らすことができ、廃棄物処理場の負担を減らすことができます。

まとめ
熱分解ガスは、ごみなどの有機物を有効活用できる、とても便利なものです。環境問題の解決にもつながるため、注目されている技術の一つです。

簡単に言うと
熱分解ガスは、有機物を無酸素状態で高温で加熱して生まれた、燃やせるガスです。このガスを使って、発電したり、新しいものを作り出すことができます。

熱分解ガスとは、有機物を高温で加熱して分解する際に発生するガスのことを指します。このプロセスは酸素をほとんど含まない環境下で行われ、材料が燃焼せずに分解するため、「熱分解」という名称がついています。熱分解ガスは主に炭素、水素、酸素を含むさまざまな化合物から構成されており、エネルギー源や化学原料として利用できるため、非常に価値のある副産物とされています。
熱分解が進むと、有機物の構成要素である炭素や水素が結びついて、一酸化炭素（CO）、水素（H₂）、メタン（CH₄）、炭化水素類などの成分を含むガスが発生します。これらの成分は、プロセスの温度や原料の種類によって異なりますが、全体として可燃性のガスであり、燃料としての利用が可能です。たとえば、熱分解ガスを直接燃焼させて熱エネルギーを取り出したり、タービンを回して発電に利用したりすることができます。また、化学工業では、このガスを原料として合成化学品の製造に使うこともあります。
熱分解ガスの発生は、主に炭素化合物の化学結合が加熱によって切断されることにより起こります。この過程では、固体の炭素（バイオ炭）や液体の油（バイオオイル）も同時に生成されるため、熱分解は効率的に廃棄物をエネルギー資源や化学資源に変える技術として注目されています。たとえば、廃棄プラスチックや農業廃棄物などの資源を処理する際に、この技術を利用して熱分解ガスを回収し、それを燃料や化学原料として再利用することができます。
このように、熱分解ガスは、廃棄物やバイオマスをエネルギーや資源に変える持続可能な方法の一環として重要な役割を果たしており、特に再生可能エネルギーの供給や廃棄物管理の分野で広く利用されています。

熱分解ガス化とガス化の違い / 熱分解装置 Biogreen / 熱分解ガス化炉

熱分解ガスと乾留ガス及び合成ガスの違い / 熱分解装置 Biogreen / 熱分解ガス化炉

バイト炭とは、有機物を熱分解する過程で得られる固体の炭素材料のことを指します。熱分解は酸素がほとんどない環境で行われるため、有機物が燃焼するのではなく、化学的に分解されます。この過程で、揮発性の成分が蒸発してガスや液体（バイオオイル）として放出され、残った炭素主体の固体がバイオ炭となります。
バイト炭は通常、木材、農業廃棄物（例えば稲わらや竹）、食品残渣（コーヒーかすやココア殻）などのバイオマスを原料にして作られます。見た目は木炭に似ていますが、特性や用途は異なります。バイト炭は非常に多孔質な構造を持つため、その表面積が広く、吸着材として優れています。この特性を活かして、土壌改良や水質浄化、臭気の吸着など、さまざまな用途に利用されています。
バイト炭は炭素を豊富に含んでいるため、二酸化炭素を土壌に固定する「炭素固定材」としても注目されています。例えば、農業の現場で土壌に混ぜると、土壌の質を改善するとともに、長期間にわたって炭素を地中に封じ込めることができます。このことから、気候変動対策の一環としてバイト炭が利用される機会が増えています。
また、バイト炭はエネルギー源としても利用可能です。燃料として燃やすことで、熱や電力を生み出すことができます。その際、バイオマスを原料としているため、化石燃料とは異なり、環境負荷が少ないという利点があります。
バイト炭の生産は、比較的低温（350～700℃）での熱分解で行われ、プロセス全体が効率的であるため、廃棄物のリサイクルや資源の有効活用を進めるための重要な技術とされています。このようにバイト炭は、環境保護や資源循環の観点から、非常に多くの可能性を秘めた炭素材料といえます。

バイオ炭ができるまで
原料の準備: 様々な有機物がバイオ炭の原料として利用できます。
高温での加熱: 原料を酸素がない環境で、高温（350℃以上）に加熱します。この過程で、水分や揮発成分が失われ、炭素が濃縮されていきます。
炭化: 高温加熱によって、原料は炭化し、黒く硬いバイオ炭になります。

バイオ炭の特徴
多孔質構造: バイオ炭は、非常に多くの小さな穴（孔）を持っています。この多孔質構造が、バイオ炭の様々な特性を生み出す鍵となっています。
高い吸着力: 表面積が大きいため、水や栄養分、有害物質などを吸着する能力が高いです。
安定した炭素構造: 炭素が安定した構造で結びついているため、土壌中で分解されにくく、長期間にわたってその効果を発揮します。

バイオ炭のメリット
土壌改良: バイオ炭を土壌に混ぜ込むことで、土壌の保水性や通気性を向上させ、植物の生育を促進します。
温室効果ガスの削減: バイオ炭は、土壌中の炭素を長期的に固定する働きがあるため、大気中の二酸化炭素濃度を減らす効果が期待できます。
水質浄化: バイオ炭の吸着力を利用して、水中の有害物質を吸着し、水質を浄化することができます。
PFAS除去：バイオ炭にPFASを吸着することにより、PFASを除去することができます。
廃棄物の有効活用: 農業廃棄物などを原料とすることで、廃棄物の有効活用と資源循環に貢献できます。

バイオ炭の利用例
農業: 土壌改良剤、肥料、動物飼料
環境: 水質浄化、大気浄化、土壌修復、PFASの吸着
エネルギー: バイオガス生産、燃料

まとめ
バイオ炭は、環境問題解決に貢献できるだけでなく、農業やエネルギー分野など、様々な分野で活用できる可能性を秘めた素材です。今後、バイオ炭に関する研究開発が進み、より広範囲な分野で利用されることが期待されています。

バイオ炭

出典：Wiki バイオ炭

バイオ炭とバイオコークスの違いとバイオコーク / 熱分解装置 Biogreen / 熱分解炭化炉

炭化と半炭化の違い / 熱分解装置 Biogreen / 熱分解炭化炉

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。オイルについては、ガスを冷却・凝縮することにより生成されますが、下記のグラフでは、加熱温度が約500℃の場合が最も多く製造できます。
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。

熱分解ガス化

炭化、半炭化

熱分解装置としてBiogreenが選ばれる理由は、その独自の技術と効率性にあります。Biogreenは、電気を熱源として使用し、酸素を含まない環境で有機物を高温で熱分解する装置です。この方法は、CO₂排出がなく、環境に優しい点が特徴です。さらに、Biogreenでは加熱されたスクリューを使って材料を直接加熱するため、熱効率が非常に高く、装置全体がコンパクトに設計されています。
この装置の大きな利点の一つは、プロセス条件を細かく調整できることです。加熱温度や材料が装置内に滞在する時間を自由に設定できるため、目的に応じた製品を作ることが可能です。たとえば、バイオ炭を作る場合には炭素含有量を高めたり、熱分解ガスやバイオオイルを効率よく生成したりと、さまざまな用途に対応できます。
さらに、Biogreenは、操作やメンテナンスが容易で、安定した製品品質を得られる点でも優れています。これは、プロセス全体が連続運転に対応しているためであり、作業者にとっても扱いやすい装置です。また、設置後の運用コストが低く抑えられるため、長期的な経済性も高く評価されています。
このように、環境への配慮、高い熱効率、柔軟なプロセス調整、扱いやすさ、そして経済性のすべてを兼ね備えていることから、Biogreenはさまざまな分野で熱分解装置として選ばれています。特に、廃棄物処理やバイオマスの資源化、さらにはカーボンニュートラルの実現を目指すプロジェクトにおいて、その価値が際立っています。

環境への優しさと脱炭素技術
Biogreen 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効果で加熱を行うため、温室効果ガス（特にCO2）の発生を完全に抑制します。この「脱炭素」技術により、環境に優しい熱分解処理が実現され、ゼロエミッションを達成することができます。

操作の簡便性と安全性
Biogreen の熱分解装置は、構造が単純で部品点数が少なく、メンテナンスが楽で長持ちします。温度と機内滞留時間の管理調整はモニターで行い、タッチパネル操作で簡単に管理できるため、人手を必要としません。また、安全衛生面でも優れており、24時間連続運転が可能です。

多様な原料の対応と利用用途
Biogreen は、有機汚泥、家畜糞、おから、お茶殻、コーヒー粕、飲食物の残渣、野菜くず、廃プラスチック、廃タイヤ、木くずなど、多様な原料を熱分解処理することができます。生成されるガス、オイル、炭は、それぞれ発電、燃料、土壌改良剤、原料、飼料、燻製用のオイルなど、様々な用途に利用できます。

コンパクトな設計と移動の便利さ
Biogreen の熱分解装置は設置面積が小さくコンパクトで、コンテナー内設置も可能です。また、移動も容易であり、場所を選びません。この柔軟性により、様々な場所や業界で利用することができます。

高効率と長時間運転
Biogreen の熱分解処理は連続式で行われ、24時間無人運転が可能です。熱分解処理時間は短く、温度範囲も広い範囲で調整可能です。この高効率と長時間運転能力により、処理効率を大幅に向上させることができます。

比較的優位性
伝統的な化石燃料を使用する熱分解装置と比較すると、Biogreen は安全衛生面、設置面積、操作性、メンテナンスの面で大幅に優れています。Biogreen は電気加熱を使用するため、運転コストが安定し、人手を必要としないという利点があります。

これらの理由から、Biogreen の熱分解装置は環境に優しく、操作が簡便で、多様な原料に対応し、様々な用途に利用できるため、広く選ばれています。

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。

油　化