マイクロ波熱分解は、マイクロ波放射を利用して、酸素のない状態で有機物を効率よく加熱分解するプロセスである。
この方法は、タイヤ、下水汚泥、農業廃棄物、プラスチック廃棄物など、さまざまな廃棄物のリサイクルに特に有効である。
このプロセスでは、マイクロ波を使って反応器内で原料を加熱し、原料中の固形分と揮発分の結合を破壊する。
その後、揮発分は凝縮によってガスと液体に分離される。
1.メカニズムと効率
マイクロ波熱分解は、熱分解反応を迅速に開始し、プロセスに必要な全エネルギーを削減する高い効率性で際立っている。
これは、材料を透過して内部から加熱するマイクロ波放射で材料を直接加熱することにより達成される。
この直接加熱法は、材料を外側から加熱する従来の加熱法よりも効率的である。
2.熱分解の種類
熱分解には、高速熱分解やフラッシュ熱分解などの種類があり、主に加熱速度と得られる生成物の収率が異なる。
高速熱分解では、バイオマスを中温（400～600℃）で高速（10～200℃/秒）かつ短い滞留時間（0.5～10秒）で加熱し、バイオオイルとバイオガスを生産する。
一方、フラッシュ熱分解は、さらに高い加熱速度で行われ、最大75～80wt%という非常に高いバイオオイル収率をもたらす。
3.応用と材料
マイクロ波熱分解は、バイオマス、廃タイヤ、都市固形廃棄物を含む様々な材料に適用されている。
マイクロ波エネルギーを効果的に吸収しないプラスチックのような材料には、炭化ケイ素やカーボンのような誘電損失係数の高い吸収剤をプラスチックと混合して加熱を容易にする。
4.環境と操業上の利点
焼却と比較すると、マイクロ波熱分解は制御が容易で、排ガスから除去する必要のある有害成分や有毒成分を生成しない。
このプロセスは酸素がない状態で行われるため、有害な汚染物質である酸化物やダイオキシンの生成を防ぐことができる。
また、このプロセスは完全に密閉されているため、すべての製品が環境排出なしに回収・処理され、よりクリーンで持続可能な廃棄物処理方法となります。
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