バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

1：とはずがたり：2008/11/20(木) 23:44:28: 関連スレ

農業スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1060165378/l40
エネルギー綜合スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1042778728/l40
環境スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1053827266/l40
電力スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1081280165/l40
メモ
http://members.at.infoseek.co.jp/tohazugatali/energy/index.html
3231：とはずがたり：2018/04/28(土) 16:46:40: 竹材発電はとは総研調べで以下の３箇所程。日立が参入したとなると日本中で行けるかな！？

エア・ウォーター＆エネルギア・パワー山口株式会社：中国電、山口でバイオマス発電　エア・ウォーターと共同…竹が１万トン程度>>1387>>1738>>3130

山陽小野田バンブーバイオマス発電所：竹を燃料にするバイオマス発電、山口県に建設へ…藤崎電機（徳島県阿南市）は23日、世界初となる竹を燃料として専焼するバイオマス所を、ドイツのランビォンエナジーソリューションズ（ランビォン社）と共同開発し、新事業として国内外で竹専焼バイオマス発電事業を展開すると発表した。>>1718>>1721>>1812

間伐材などを買い取り、バイオマス発電に活用…間伐材や竹を町民から買い取り、バイオマス発電に活用する多気町の「町地域集材制度」が好評だ。ウッドピア木質バイオマス協同組合（松阪市木の郷町）が木質バイオマス発電用燃料として受け入れているうえ、多気町西山で中部プラントサービスが６月から同様の発電事業を開始する予定>>1881

2017年03月10日 07時00分公開
自然エネルギー：
「竹はバイオマス発電に不向き」を覆す、日立が燃料化技術を開発
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1703/10/news044.html

日本国内に豊富に存在するものの、ボイラーで燃焼させると炉内に「クリンカ」という溶岩を生成してしまうなどの特性から、バイオマス発電の燃料には不向きとされている竹。日立はこうした竹の性質を、一般的なバイオマス燃料と同等の品質に改質する技術の開発に成功した。
[陰山遼将，スマートジャパン]

　竹はカリウムを多量に含んでおり、灰の軟化温度が680～900度と低く、大型のボイラーで燃焼させると炉内に「クリンカ」という溶岩を生成する特性がある。さらに塩素濃度も高いため耐火物や伝熱管を腐食させやすい。そのため、一般にはバイオマス発電などの燃料としては不向きとされている。

　竹は国内に豊富に存在するバイオマス資源であり、成長力が非常に強い。根が森林へ拡大するとそこに生育する樹木の成長を阻害してしまうため、放置竹林の拡大防止や、資源としての有効活用策の確立も課題となっている。燃料に適さないという課題を解決し、竹をバイオマス発電に活用できるようになれば、林業と発電事業者の双方にメリットが生まれる状況だ。

　日立製作所（以下、日立）はこうしたニーズに応える技術の開発に成功した。竹類から「燃料に不向き」の原因であるカリウムと塩素を溶出させ、一般的な木質バイオマス燃料と同等の品質に改質できるという技術だ。林野庁の補助事業である「木質バイオマス加工・利用システム開発事業」として、福岡県八女市と北九州市の協力のもと、2年間にわたって開発を進めた成果だという。

日本に豊富に存在する竹
　日立は研究開発の中で、竹などの成長が早い植物の断面は多孔質繊維で構成されており、微粒化により内部開放を行えば、水溶性の無機物質であるカリウムが容易に溶出できるという知見を得た。この知見に基づき、竹を専用の粉砕機で粒径6mm（ミリメートル）以下まで微粒化し、水に浸すことでカリウムと塩素を溶出させ、脱水することでカリウム濃度と塩素濃度を低下させることに成功した。2kg（キログラム）の竹から、約1.1kgの燃料粉末を取り出すことができたという。

　脱水後の粉末で作ったペレットを燃焼させたところ、灰の軟化温度は1100度以上に向上した。塩素濃度も人体に影響のないダイオキシン類レベルとされる木質バイオマスペレット燃料の規格レベルまで抑えることができた。さらにこの手法を、孟宗竹、真竹、淡竹、笹や雑草類、未利用の杉の皮にも適用したところ、同様の効果が得られることが分かったという。…
3232：とはずがたり：2018/04/28(土) 16:47:36: 2017年3月9日
竹類を発電用木質バイオマス燃料と同等品質に改質する技術を開発
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2017/03/0309e.html

溶出した成分を植物育成剤に活用することで、バイオマス再生循環システムの確立に寄与

株式会社日立製作所(執行役社長兼CEO:東原敏昭／以下、日立)は、このたび、竹類からカリウムと塩素を溶出させることで発電用木質バイオマス燃料と同等の品質に改質する技術を開発しました。また同時に、溶出した成分が植物育成剤として利用が可能であることも確認しました。本技術は、従来バイオ燃料には不向きとされていた竹類を有効なエネルギー源とするとともに、持続可能なバイオマス再生循環システムの確立につながるものです。
なお、本技術は、林野庁の補助事業である「木質バイオマス加工・利用システム開発事業」として、福岡県八女市と北九州市の協力のもと、2年間にわたり開発を進めてきたものです。

日本において竹は、戦後、タケノコの栽培や竹材の利用を目的に多く植えられたものの、近年、需要減少などから、手入れをされていない竹林が増加しています。竹は成長力が非常に強く、根が森林へ拡大、侵入することで、そこに生育する樹木の健全な成長を阻害させ、枯死させることから、他の樹木や生物多様性への影響が大きく、放置竹林の拡大防止と、伐採した竹を資源として有効活用することが重要な課題となっています。
しかし、竹は、カリウムが多量に含有されているため灰の軟化温度が680～900℃と低く、大型のボイラで燃焼させると炉内にクリンカという溶岩を生成するといった特性を持ち、塩素濃度が高いことから耐火物や伝熱管の腐食を発生させやすいといった課題を有しています。また、低温で燃焼した場合、ダイオキシン類を生成し、さらに燃焼温度に関わらず200～500℃でダイオキシンが再合成することにもつながります。このため、竹をバイオ燃料として利用することは、不向きとされていました。

こうしたニーズに対応して日立は、竹をバイオ燃料として利用するため、カリウムと塩素を取り除き、木質バイオマス燃料並みに改質する技術開発を進めてきました。その中で成長の早い植物の断面が多孔質の繊維で構成されていることに着目し、微粒化し水に浸せば、水溶性物質であるカリウムと塩素類を容易に溶出できるという知見を得ました。この知見に基づき、竹を専用の粉砕機で粒径6ミリ以下まで微粒化し、それを水に浸すことで、カリウムと塩素を溶出させ、脱水することによりカリウム濃度と塩素濃度を低下させることができました。この結果、灰の軟化温度を1,100℃以上に向上させるとともに、塩素濃度を木質バイオマス燃料と同等レベルまで抑えることに成功しました。また、本技術が、孟宗竹、真竹、淡竹、笹や雑草類、未利用の杉の皮でも同様の効果があることを確認しました。
さらに、竹の改質により溶出した成分を分析した結果、有害物質は検出されず、リンと窒素も微量ながらも有していることから、植物育成剤としての利用が可能であることを確認しました。
3233：とはずがたり：2018/04/28(土) 16:47:55: >>3232
開発した技術の特長は以下の通りです。

1. 竹類の改質特性について
竹は、木質に比べてカリウムが多量に含有されているため灰の軟化温度が680～900℃と低く、大型のボイラで燃焼させると炉内にクリンカという溶岩を生成するといった特性を持っています。また、塩素濃度が1,000～5,000ppm(0.1～0.5％)と高く、ボイラで燃焼した場合、耐火物や伝熱管を腐食させやすいといった課題を有しています。また、ダイオキシン類の発生も懸念されます。
日立は、成長の早い植物の断面が多孔質の繊維で構成されており、微粒化により内部開放を行えば、水溶性の無機物質であるカリウムが容易に溶出できるとする知見を得ました。この知見に基づき、竹を専用の粉砕機で粒径6ミリ以下まで微粒化し、それを水に浸すことで、カリウムと塩素を溶出させ、脱水することによりカリウム濃度と塩素濃度を低下させることに成功しました。この結果、灰の軟化温度を1,100℃以上に向上させることを可能としました。また、塩素濃度も人体に影響のないダイオキシン類レベルとされる木質バイオマスペレット燃料規格レベルまで抑えました。さらに、孟宗竹、真竹、淡竹、笹や雑草類、未利用の杉の皮でも分析と改質を行い、同様の効果があることを確認しました。

2. 抽出物の肥料化(有効利用)
抽出した成分を公益財団法人日本肥糧検定協会に委託して有害物質の有無を調べたところ、カリウムだけでなく、肥料の三要素と言われる残りの窒素とリン酸も微量ながら有していることを確認しました。また、50項目の有害物質分析で有害物質は検出されませんでした。また、抽出物を高濃度にしたものが植物育成剤として利用が可能であるかを、小松菜の栽培で試験を行いました。その結果、無添加の小松菜に比べて丈が1～2センチ程度高く成長し、さらに重量が無添加の小松菜を100とした場合、124～144の生態重量の結果を得ました。さらに収穫時には、無添加の小松菜に比べ変色が少ないことを確認しました。

[画像]生育状態の写真 (12月2日撮影)

3. 破砕機の刃の寿命延長
これまで竹は、表面にあるケイ素成分によって機械の刃を短時間で磨耗させると考えられてきました。しかし、日立では、竹のケイ素濃度は高くないことから別の要因があると推測しました。結果、弾性体の竹外面で竹蝋により刃が横滑りをすることで刃先が欠損していたことと、竹に付着した泥や小石、砂類によって摩擦が発生していることがわかりました。そこで、破砕機で竹を破砕する際は、事前に竹表面と端部の泥類を取り除くとともに、竹を割って竹の内側面より刃があたるように前処理をすることで破砕機の刃の摩擦延命化が可能である知見を得ました。

4. 効率伐採収集
一般的な竹収集では竹を定尺に玉切りし、枝払いして収集していますが、大半の作業が人手によるもので、原料コストを引き上げています。日立では、重機による竹の伐採および伐採直後に竹専用細断機で細断し、気流搬送によりバキュームカーで収集することが可能であることを確認しました。これにより従来の伐採収集に比べ輸送効率が3～4倍に向上することから、3分の1～5分の1程度、費用低減が可能であると推定しており、原料コスト削減に寄与します。

[画像]伐採から収集のイメージ図

お問い合わせ先
株式会社日立製作所電力ビジネスユニット発電事業部火力本部燃料改質開発室 [担当:菅澤]
〒101-8608 東京都千代田区外神田一丁目18番13号
電話 03-4564-3258 (直通)