熱分解油は化学物質ですか？複雑な化学原料の可能性を解き放つ

簡潔に言えば、はい、熱分解油は化学物質です。 しかし、この単純な答えは誤解を招きます。熱分解油は単一の純粋な化学化合物ではなく、むしろ数百もの異なる有機化学物質を含む非常に複雑な混合物であり、その正確な組成は製造に使用されたものによって劇的に異なります。

熱分解油を真に理解するには、それを「ガソリン」のような単一の製品として考えるのをやめ、生の合成原油として捉える必要があります。それは根本的に化学中間体であり、かなりの処理を必要とする出発点であって、完成品ではありません。

熱分解油とは正確には何ですか？

熱分解油は、バイオオイルまたはバイオ原油とも呼ばれ、熱分解と呼ばれるプロセスを通じて生成される液体です。このプロセスを理解することが、油自体の性質を理解する鍵となります。

熱分解とは、バイオマス、廃プラスチック、古タイヤなどの有機材料を、酸素のない環境で高温に加熱する行為です。

酸素がないため、材料は燃焼したり燃えたりすることはありません。代わりに、複雑なポリマーや有機構造がより小さな揮発性分子に分解され、それが急速に冷却されて液体に凝縮されます。

結果として得られる液体は、膨大な数の異なる化合物の暗く粘性のある混合物です。それは均一な物質ではありません。

原料（例：木材とプラスチック）に応じて、この「スープ」には水、炭化水素、および酸、アルコール、フェノール、アルデヒド、ケトン、フランを含む幅広い酸素含有有機化合物が含まれる可能性があります。

「油」という用語は、主にその物理的な外観と特性のために使用されます。それは、従来の原油と非常によく似た、暗く、しばしば粘性のある、水と混和しない液体です。

この名称は、物理的な形態に基づく類推であり、化学的同一性を正確に述べたものではありません。ほとんどが炭化水素である石油原油とは異なり、熱分解油（特にバイオマス由来のもの）は非常に高い酸素含有量を持っています。

熱分解油の独特で複雑な化学組成は、課題と機会の両方を生み出す特性を与えています。それは根本的に従来の化石燃料とは異なります。

有機酸やアルデヒドのような反応性化合物の存在により、熱分解油は本質的に不安定です。

時間が経つと、さらに化学反応が起こり、粘度の増加、重合（固体または「スラッジ」の形成）、および特性の変化につながる可能性があります。これは「エージング」として知られています。

バイオマス由来の熱分解油は、酸素含有量が35〜40％、水分含有量が15〜30％に達することがあります。これは、ほとんど酸素を含まない原油とは劇的に異なります。

この高い酸素含有量により、油は酸性で、標準的なパイプや貯蔵タンクに対して腐食性があります。また、従来の燃料と比較して、油のエネルギー密度を大幅に低下させます。

不安定性、腐食性、および低エネルギー密度のため、生の熱分解油が直接使用されることはめったにありません。

ほとんどの場合、「アップグレード」が必要です。これは、水素化処理のような精製プロセスであり、触媒と水素を使用して酸素を除去し、酸性度を下げ、分子を安定させます。このプロセスにより、より使用可能な炭化水素のような原料に変換されます。

熱分解油を原油の直接的な代替品と見なすのはよくある間違いです。それは、独自の利点と欠点を持つ異なる原料です。

熱分解油の最大の利点はその起源です。再生可能なバイオマスから、または埋め立て地や焼却炉に廃棄されるはずの廃プラスチックを化学的にリサイクルすることによって生産できます。これにより、循環経済にとって重要な技術となります。

よく理解されている等級がある原油とは異なり、熱分解油の組成は原料によって大きく異なります。その酸性で不安定な性質は、貯蔵、輸送、および処理をはるかに困難で費用のかかるものにします。

バイオマス由来の熱分解油の高い酸素含有量は、化石燃料よりも単位体積あたりのエネルギーが少ないことを意味します。同じ量のエネルギーを生産するためにはより多くの油が必要となり、ロジスティクスと効率に影響を与えます。

熱分解油に対するあなたの視点は、あなたの目的に完全に依存します。それは単一のものではなく、異なる文脈で異なる役割を果たします。

化学または工学に重点を置く場合： 熱分解油を、生の、中間的な化学原料と見なしてください。それは、最終製品ではなく、より長い精製チェーンの最初のステップです。
エネルギーと燃料に重点を置く場合： 安定した高エネルギー密度の燃料になるために大幅なアップグレードを必要とする、低品位の合成原油代替品として扱ってください。
安全性と規制に重点を置く場合： 危険で腐食性の工業用化学混合物として分類してください。その複雑で変動する組成は、堅牢な取り扱いプロトコルと特殊な機器を必要とします。

熱分解油を単一の物質としてではなく、複雑な化学中間体として理解することが、その可能性を解き放つ鍵となります。