熱分解油は、その商業的利用の普及を妨げるいくつかの重大な課題に直面している。これらの問題は主に、その不安定性、腐食性、複雑な組成、経済的競争力などに関連している。
熱分解油の4つの主要課題
1.不安定性と老朽化
熱分解油は、中間的で反応性の分解生成物で構成されているため、本質的に不安定である。この不安定性は、時間の経過とともにいくつかの問題を引き起こす。
- 粘度の上昇： 時間の経過とともにオイルの粘度が上昇し、様々な用途での取り扱いや使用が困難になる。
- 凝縮反応： 経年変化は、オイルの反応成分間の縮合反応によって引き起こされ、相分離を引き起こし、さらに不安定になる。
- 高温での反応性： 100℃以上に加熱すると、オイルは急速に反応し、固体の残留物や蒸留物を形成し、再蒸発を必要とするプロセスには適さない。
2.複雑な組成と腐食性
このオイルは、酸素官能基の複雑な混合物を含み、腐食性と低発熱性の一因となっている。
- 石油オイルとの非混和性： 熱分解オイルは石油オイルと混和しないため、ブレンドの可能性が制限される。
- 高含水率： 多くの場合、20～30%の水分を含み、エネルギー含有量を低下させ、安定性と取り扱いに影響する。
- 酸性： 石油は酸性であるため、貯蔵や輸送システムにおいて腐食を引き起こし、さらなる保護措置が必要となる。
3.経済的・技術的課題
再生可能エネルギー源としての可能性にもかかわらず、熱分解油は経済的・技術的課題に直面している。
- 経済的競争力： 現在のところ、熱分解油は品質が低く、追加処理が必要なため、一般燃料としての経済的競争力はない。
- 処理の複雑さ： 脱酸素のための従来の方法である触媒的ハイドロデオキシ化（HDO）は、エネルギー集約的であり、水素を必要とするため、このプロセスはコストが高く、持続可能性が低い。
4.利用とアップグレード
熱分解油は定置用途で使用でき、精製インフラでアップグレードできる可能性もあるが、その複雑な組成から、用途ごとに特定の品質パラメーターが必要となる。
- 現在進行中の研究： エンジン燃料として幅広く使用できるよう、熱分解油をアップグレードする技術を開発する努力が続けられており、その商業的応用の可能性を示唆している。
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