実用化への取り組み

2010-3-15
第50回近畿アグリハイテクシンポジウム★平成20年度経済産業省低炭素実証事業
主体：近畿大学（連携：環境モデル都市 北海道下川町）☆地域のバイオマス資源の調査

国内/海外の資源量調査を実施

バイオコークスによる低炭素社会を実現するためのシナリオ★地域資源利用型産業創出緊急対策事業（高槻市バイオコークス事業創出地域協議会）（高槻市バイオコクス事業創出地域協議会）☆森林資源の利活用

大手自動車メーカーへの供給★平成21年度柏崎市地域新エネルギー・省エネルギービジョン策定事業
成 年度柏崎新ギ 省
ギ ビジ 策定事業「化石燃料（コークス）代替えのためのバイオマス固形燃料製造の事業可能性調査」
主体：新潟県柏崎市・㈱アール・ケー・イー

近畿大学 理工学部
井田 民男☆キュポラへの供給を地域再生とリンク

地元自動車メーカーへの供給を検討★ るさと雇★ふるさと雇用再生特別基金事業（バイオコークス事業化可能性調査事業）
生特別基金事業（バイオク 事業化 能性調査事業）
主体：青森県庁（事務局：日本砿研株式会社）☆りんご滓、もみ殻等によるバイオコークス製造大手自動車メ カ
大手自動車メーカーへの供給を検討の供給を検討

バイオコークスとはイオ
クスとはBio-coke Product Cycle and Energy Consumption
M=6kg
Q 20MJ/k
Q=20MJ/kg

Press Process
297kJ/kg

100％重量収率（10kgの原料から10kgを形成）
重量収率（原料からを 成）= Consumption

774kJ/kg into Reactor

転換技術の位置づけ

炭化ではない 新固形化転換技術

Total Energy

Heat and Cooling Process+ 225kJ/kg into Biomass(Recently Thermal Efficiency 40% by measuredresult）

20MPa

20MP
20MPa

Filling
Process
10min.

180℃。
（356F）
30min.

1,296
1 296kJ/kg
Total
Product Time 100min.

20MP
20MPa

20℃。
（68F）

Discharging
Process

60min.

物理的特性

最高圧密 真比重１．４
材料力学的特性

圧縮硬度 40－200MPaを実現
40 200MP を実現
脱化石資源としての用途

石炭コークスの代替20-40％を目指す

Simultaneous process method by heat-coolingunder press

Cylindrical shape
Diameter=100mm
Length=600mm
Specific gravity=1.3

Energy Balance = Energy Consumption from Outside Resource / Biomassenergy = 6.48%
Thi technology
Thist h ldoes
dnott changehbibiomass energy b
betweentb
beforefand
d after,ft。
because we are using low temperature at 180 ℃（ 356 F） on heat process.

M 6k
M=6kg
Q=20MJ/kgエネルギー収率

キュポラの溶解メカニズム

備長炭燃焼室ペレットバイオ備長炭

熱交換器

石炭コークス
炭ク

集塵機

Ｃａ
ａｌｏｒｉｆｉｃｃ ｄｅｎｓｓｉｔｙ （MMJ/kg))

木炭/半炭化熱風

バイオコークス

生 木
溶湯

Ｃａｌｏｒｉｆｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ（GJ/m3)

実炉キュポラで11 4%削減を実証
実炉キュポラで11.4%削減を実証

バイオコークスの挙動予測モデル
オク
挙動予測 デセルロ ス繊維
セルロース繊維

ヘミセルロ ス
ヘミセルロース

リグニン

原料木材

木材 セルロ ス繊維をリグ ンがバインドすることにより木材繊維を形成している
木材：セルロース繊維をリグニンがバインドすることにより木材繊維を形成している。
ヘミセルロースはセルロースとリグニンの親和性を向上させる相溶化剤として機能。

バイオコークス形成温度域による差異

茶滓グローバルな成果

温暖化ガス削減
工業利用
キュポラ炉

自然環境保全バイオコークス

白炭化

市場調査

家畜糞
農業利用

平成20年度低炭素社会に向けた技術シーズ
発掘・社会システム実証モデル事業

ボイラー

北海道 下川町(環境モデル都市)
北海道発・草本資源を利活用した次世代ゼロ・エミ燃料による低炭素社会への実証モデル
資燃
炭実
事業目的・内容
北海道下川町は町の面積(64,420ha)の90%が森林であり、この資源を活かして発展してきた。
これら森林資源(地域資源として認定済み)を活用し、新たな産業創造による地域経済の活性化と低炭素社会向けた社会シス
テムの実現を図ることを目的として、以下の実証を行う。
テムの実現を図ることを目的として以下の実証を行う
・森林資源及び草本(木にならない植物の総称)を用いた高硬度固形燃料(次世代ゼロエミ燃料)の製造実証
・次世代ゼロエミ燃料を用いた燃焼システムの開発と実証「北海道発・草本資源を利活用した次世代ゼロ・「北海道発草本資源を利活用した次世代ゼロエミ燃料による低炭素社会への実証モデル」

本プロジェクトにより、これまで未利用であった雑草などの草本、茶葉等の残渣を用いて固形燃料を製造することにより、化石資源代替はもとより、今後、より一層のバイオ燃料利用技術の拡大に拍車がかかることが期待される。
化石資源代替はもとより、今後、より層のバイオ燃料利用技術の拡大に拍車がかかることが期待される。
また、この草本資源等を高密度、高硬度のコークス代替燃料に変換することにより、長期の（炭素）エネルギー備蓄が可能になり、さらに白炭化技術（草類を高硬度炭化する新技術）を導入し、普及力のある長時間かつ強燃焼燃料として熱利用する事が可能となる。

技術開発要素■本システムの実証により、道内はもとより国内、アジア各国への貢献も視野に入れた地域の低炭素社会システムへの普及に期待。

■技術シーズ―モバイル型次世代ゼロエミ燃料製造システム装置(植物由来廃棄物等を低温中圧で非炭化圧縮成型)―農業用小型燃焼装置開発､実用化に向けた実証試験

近畿大学 理工学部 井田 民男

実施体制

委託先：

<ｺﾝｿｰｼｱﾑ>

管理法人：近畿大学（於北海道恵庭）

札幌ボデー工業株式会社
株式会社ナニワ炉機研究所
北海道大学大学院

共同実施■共同実施機関
北海道下川町15（環境モデル都市）■事業実施機関札幌ボデー㈱■事業実施機関
近畿大学■事業実施機関北海道大学大学院

研究成果・技術(技術の実用化)■事業実施機関■事業実施機関㈱ナニワ炉機研究所

近畿大学・資源再生研究所

一体的な機械開発
(広く普及)

低 炭 素 社 会 を 実 現 す る 研 究 開 発
革新的国産資源転換技術の導入

モバイル型収集・製造機開発
草本資源の集積・高密度化

高リサイクル性

草本系資源
イタドリ等

未普及の固形燃料農業用
小型ボイラーの開発

CO2生物循環シ ズンシフトによる高付加価値農業生産
シーズンシフトによる高付加価値農業生産
次世代ゼロ・エミ燃料専焼
小型農業用ボイラー
マイクロフィンによる高効率熱転換技術導入
イク
よる高効率熱転換技術導入

炭素固定
エネルギー

熱エネルギー
高密度燃料次世代
ゼロ・エミ燃料

雑草系資源
モバイル型
収集・製造装置

CO2生物循環高付加価値生産トマト/ホワイトアスパラ
3-4ton/ha資源

0.5-1ha/d資源

5-10万kcal/h
燃焼能力

CO2削減量740kg/d/棟

秋～春シーズンシフト付加価値生産
春～秋生育資源炭素備蓄：シーズンシフト
脱重油ボイラー：脱化石CO2■地域に広く低密度で潜在する高リサイクル性を有する草本・雑草等を次世代ゼロエミ燃料化→「新たなゼロエミ燃料への転換・備蓄」■未普及の農業用小型固形燃料ボイラーの開発→「脱化石・農業生産へのエネルギーシフト」→「脱・重油加熱トマト」

新たな地域造り・低炭素社会の実現が期待

モバイル型バイオコークス製造車載装置車

モバイル型バイオコークス製造車載装置車

バイオコークス専焼ボイラー装置と加温装置

並列・加温プレート熱伝導方式
プレート
熱伝導プランター5

プランター4

プランター3

プランター2

プランター1

バイオコークス
バイオコ
クス
ボイラー

外断熱パイプ 供給温水

外断熱パイプ 戻り温水

プランター5

プランター3

プランター2

プランター1

本事業の広がりについて

重油/灯油ボイラー10万キロカロリー/時間
キ カ時間
重油/灯油の熱量1万キロカロリー/リットル
１時間で消費される重油/灯油の量
10リットル/時間＝60円/リットル*10リットル
１日で重油/灯油量と経費
10リットル 24時間 240リットル
10リットルｘ24時間＝240リットル
60円*240リットル＝14,400円

プランター423

ご清聴ありがとうございました。
本試験設備の見学
恵庭市南島松157-1
恵庭市南島松JR恵庭駅下車
タクシーでタクシで
１０分
札幌ドームより車で分
４０分

近畿大学・資源再生研究所に設置されています。見学希望の方は、
e-mail ： kindaibcp@gmail.com
までご連絡下さい。