熱分解は、酸素のない高温で有機物を分解し、バイオオイル、合成ガス、バイオ炭を生成する熱化学プロセスである。熱分解に使用される原料は多様で、バイオマス、プラスチック、ゴム、石油スラッジに分類される。バイオマス原料には、森林残渣、農業残渣、廃木材、エネルギー作物、都市廃棄物などがある。PVCとPETを除けば、HDPE、LDPE、PP、PS、PCなどのプラスチックも処理される。ゴム原料には天然ゴム製品と合成ゴム製品が含まれ、石油汚泥には石油流出残渣と精製廃棄物が含まれる。これらの原料は、入手可能であること、食料生産と競合しないこと、廃棄物の有価化の可能性があることから選ばれている。
キーポイントの説明
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バイオマス原料:
- 森林残渣:枝、樹皮、その他の林業副産物を含む。これらは豊富にあり、食料生産と競合することはない。
- 農業残渣:例えば、サトウキビのバガス、稲わら、綿花の茎、麦わらなどである。これらは農業活動の副産物であり、十分に利用されていないことが多い。
- 廃材:建設、解体、家具産業から発生する廃木材は、リグニンを多く含むため、一般的な原料である。
- エネルギー作物:スイッチグラスやミスカンサスなど、エネルギー生産用に特別に栽培された作物は、セルロースやヘミセルロースを多く含む。
- 一般廃棄物:庭ゴミや汚水など、都市固形廃棄物の有機成分を処理することで、埋立地の利用を減らすことができる。
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プラスチック原料:
- HDPE（高密度ポリエチレン）:包装や容器によく使われるHDPEは、エネルギー含有量が高いため、熱分解に適したプラスチックである。
- LDPE（低密度ポリエチレン）:ポリ袋やフィルムに使用されるLDPEもまた、適切な原料である。
- PP（ポリプロピレン）:自動車部品や繊維製品に見られるPPは、液体燃料の収率が高いことから加工されている。
- PS（ポリスチレン）:包装や使い捨て製品に使用されるPSは、熱分解してスチレンモノマーを回収する。
- PC（ポリカーボネート）:電子機器や自動車部品に含まれ、PCは貴重な化学物質を回収するために加工される。
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ゴム原料:
- 天然ゴム製品:天然ゴムを原料とするタイヤおよびその他のゴム製品を含む。
- 合成ゴム製品:石油化学製品に由来する合成ゴムも、熱分解システムで加工される。
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オイルスラッジ原料:
- 油流出残留物:油流出による汚染土壌や汚染水を処理して炭化水素を回収する。
- 精製廃棄物:石油精製・採掘の副産物であるタンク底泥、掘削くず、沿岸汚泥を含む。
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共給と混合原料:
- 混合プラスチックと動物性廃棄物:熱分解プロセスを強化し、より価値の高い製品を生産するために、混合プラスチックに動物性廃棄物を共給与することへの関心が高まっている。
- 焼却樹木と高リグニン原料:これらの材料は、炭素含有量とエネルギー密度が高いため、特に熱分解に適している。
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多様な原料の利点:
- 廃棄物の有効利用:廃材を利用することで、埋立地や環境汚染を減らすことができる。
- 食料生産との非競争:農業残渣やエネルギー作物など、多くの原料は食料サプライチェーンと競合しない。
- 再生可能エネルギー生産:熱分解は廃棄物を価値あるエネルギー製品に変換し、再生可能エネルギー目標に貢献する。
熱分解に利用可能な多様な原料を理解することで、購入者は入手可能性、コスト、希望する最終製品に基づいて、十分な情報に基づいた決定を下すことができる。このような原料選択の柔軟性により、熱分解は廃棄物管理とエネルギー生産のための多用途で持続可能な技術となっている。
総括表：
| 原料カテゴリー | 例 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| バイオマス | 森林残渣、農業残渣、廃木材、エネルギー作物、一般廃棄物 | 豊富、再生可能、食糧生産と競合しない |
| プラスチック | hdpe、ldpe、pp、ps、pc | 高エネルギー含有、リサイクル可能、PVCとPETを除く |
| ゴム | 天然ゴム、合成ゴム | 天然または石油化学由来の耐久性 |
| オイルスラッジ | 石油流出残渣、製油所廃棄物 | 高い炭化水素含有量、廃棄物の有価化 |
| 混合原料 | 混合プラスチック、動物性廃棄物、焼却木 | 熱分解プロセスを促進、炭素含有量が高い |
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