共熱分解とは？廃棄物処理とエネルギー生産のための持続可能なソリューション

コ・パイロリシス（共熱分解）とは、酸素のない状態で、2種類以上の材料（一般的にはバイオマスとプラスチック廃棄物）を同時に熱分解する熱化学プロセスである。このプロセスでは、両方の材料の熱分解の利点を組み合わせることで、効率の向上、排出量の削減、バイオ炭、バイオオイル、合成ガスなどの貴重な副産物の生産につながります。以下に、共熱分解プロセス、その主要ステップ、およびその意義について詳しく説明する。

キーポイントの説明

原料の前処理:
- 乾燥と粉砕:バイオマスもプラスチック廃棄物も、熱分解に最適な条件を確保するために前処理が行われる。バイオマスは水分を除去するために乾燥され、より小さな粒子に粉砕され、プラスチック廃棄物は水分を除去するために細断され、乾燥される。
- 不純物除去:プラスチック以外の材料（金属、ガラスなど）は、熱分解中の汚染を防ぐためにプラスチック廃棄物から分離される。
リアクターへの給液:
- 最適な飼料の準備:前処理されたバイオマスとプラスチック廃棄物を特定の比率で混合し、熱分解リアクターに投入する。反応器は燃焼を防ぐため低酸素状態で運転される。
- 触媒添加:熱分解プロセスを促進し、製品収率を向上させ、不要な副生成物の生成を低減するために触媒を添加することができる。
熱分解反応:
- 加熱と分解:反応器は、原料や目的とする製品によって200℃から900℃の範囲に加熱される。この温度で原料は熱分解を起こし、より小さな分子に分解される。
- 同時処理:バイオマスとプラスチック廃棄物は同時に分解し、バイオマスからはバイオ炭、バイオ油、合成ガスが、プラスチック廃棄物からは熱分解油とガスが得られる。
製品分離:
- バイオ炭の形成:固体のバイオ炭はリアクターの底に沈殿し、土壌改良材や燃料として使用するために回収される。
- 蒸気の凝縮:熱分解の際に発生する蒸気は、液体のバイオオイルと熱分解オイルに凝縮される。これらのオイルは、さらに精製して燃料や化学原料として使用することができる。
- 合成ガスのリサイクル:合成ガスのような非凝縮性ガスは、熱分解プロセスに熱を供給するために燃焼室に戻され、エネルギー効率を向上させる。
後処理:
- 石油精製:回収された熱分解油は、蒸留と精製を経て不純物が取り除かれ、商業用に品質が向上する。
- 排気ガス洗浄:排気ガスは除塵システムに通され、粒子状物質や有害物質が除去され、環境規制に適合する。
保管と派遣:
- 製品保管:バイオ炭、バイオ油、精製熱分解油を含む最終製品は、発送またはさらなる処理のために所定の容器に保管される。
- 環境面でのメリット:共熱分解は、埋立地に送られる廃棄物の量を減らし、温室効果ガスの排出を最小限に抑え、再生可能なエネルギー源を生産する。

共熱分解の利点：

効率の向上:バイオマスとプラスチック廃棄物を共熱分解することで、プロセス全体のエネルギー効率が向上する。
廃棄物削減:プラスチック廃棄物を有用な製品に変換することで、増大するプラスチック廃棄物の問題に取り組んでいる。
再生可能エネルギー生産:このプロセスは再生可能な燃料と化学物質を生み出し、循環型経済に貢献する。

バイオマスとプラスチック廃棄物の熱分解プロセスを統合することで、共熱分解は廃棄物管理とエネルギー生産のための持続可能なソリューションを提供する。

総括表：

主なステップ	詳細
前処理	バイオマスやプラスチック廃棄物の乾燥、粉砕、不純物の除去。
リアクターへの給液	原料を特定の比率で混合し、効率を上げるために触媒を加える。
熱分解反応	200℃～900℃に加熱し、バイオ炭、油、ガスに熱分解する。
製品分離	バイオ炭を集め、蒸気を凝縮して油にし、合成ガスを再利用する。
後処理	油の精製と排ガスの洗浄を行い、環境に適合させる。
保管と派遣	バイオ炭、バイオ油、精製熱分解油を貯蔵し、さらに利用する。