JP2004011578A

JP2004011578A - 木質バイオマス発電方法

Info

Publication number: JP2004011578A
Application number: JP2002168600A
Authority: JP
Inventors: Akira Shibata; 柴田　晃
Original assignee: Taiko Tec Co Ltd
Current assignee: Taiko Tec Co Ltd
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】樹皮をうまく再利用することができる方法を提供しようとするもの。
【解決手段】樹皮を熱分解してガス化させこの気体成分を燃焼させてタービンを回すようにした。木材本体ではなく樹皮の方を熱分解してガス化させることにより発生する木材本体と比較してかなり多量な気体成分を燃焼させることにより発電に効率よく利用することができ、処分に困っていた樹皮資源の有効利用を図ることができる。前記気体成分が主として水素、メタン、一酸化炭素等を含むように熱分解するとよい。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹皮をうまく再利用することができる木質バイオマス発電方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、製材工場で木材をつくるときに樹皮やオガクズ、端材などの木質廃材が発生する。このうちオガクズはキノコの菌床や畜産用に利用され、端材はチップ化されてバージンパルプの材料に利用される。
【０００３】
しかし、原木から木材になるにあたって出る樹皮は殆ど再利用の道がなく、処理しきれない樹皮があふれ野積みされている光景がよく見うけられるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、樹皮をうまく再利用することができる方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
【０００６】
この発明の木質バイオマス発電方法は、樹皮を熱分解してガス化させこの気体成分を燃焼させてタービンを回すようにしたことを特徴とする。
【０００７】
前記気体成分が主として水素、メタン、一酸化炭素等を含むように熱分解するには、常圧では約３５０〜１，０００℃に加熱すればよく、減圧する場合には減圧度に応じた温度に設定するとよい。
【０００８】
ここで、樹皮を高温で熱分解すると各種の物質が生成するが、樹皮には低分子成分が多いため熱分解時の煙成分を例えば約０℃まで冷却した際に液化せずに残る気体成分は約４０％であり、一般の木材本体（樹皮を除く木部、以下同様）の場合の約２０％程度と比較するとかなり多量である。前記気体成分には、エネルギー効率の高い可燃性成分（水素やメタン、一酸化炭素など）が含まれている。なお、樹皮の高温での熱分解時の煙成分を約０℃まで冷却した際に生成する液体成分は約５０％（原料樹皮の含水率によって多少変動する）であり、これは一般の木材本体の場合とほぼ同量である。
【０００９】
そして、木材本体ではなく樹皮の方を熱分解してガス化させることにより発生する木材本体と比較してかなり多量な気体成分を燃焼させることにより発電に効率よく利用することができ、処分に困っていた樹皮資源の有効利用を図ることができる。
【００１０】
また、高温での熱分解で生成した気体成分を一旦液化させずにそのまま燃焼させるようにするとエネルギー効率に優れると共に、主として水素、メタン、一酸化炭素等を含む気体成分を燃焼させることによって、タールやピッチ等に起因するフィルターの目詰まりやメンテナンス上などの不具合を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
木質材料を燃やしタービンを回して発電する木質バイオマス発電のうち、蒸気タービン方式は木材を燃やして蒸気を発生させタービンを回すのに対して、ガスタービン方式は木材を蒸し焼きにしてガス化しガスタービンを回して発電するものである。
【００１３】
これに対し、この実施形態の木質バイオマス発電方法は、木質材料のうち特に樹皮の部分のみを常圧で約３５０〜１，０００℃に加熱して熱分解し、水素とメタンと一酸化炭素（可燃性成分）等を多く含むガスを得、この気体成分を燃焼させてタービンを回した。
【００１４】
ところで、樹皮を蒸し焼きしたりすることにより熱分解すると各種の物質が生成するが、木材本体（樹皮を除く木部、以下同様）に比べて樹皮には低分子成分が多いため、熱分解時の煙成分を例えば約０℃まで冷却した際に液化せずに残る気体成分は約４０％もあり、一般の木材本体の場合の約２０％程度と比較するとかなり多量である。前記気体成分には、エネルギー効率の高い可燃性成分（水素やメタン、一酸化炭素など）が含まれている。なお、樹皮を蒸し焼きした熱分解時の煙成分を約０℃まで冷却した際に生成する液体成分は約５０％（原料樹皮の含水率によって多少変動する）であり、こちらは一般の木材本体の場合とほぼ同量である。
【００１５】
次に、この実施形態の木質バイオマス発電方法の使用状態を説明する。
【００１６】
木材本体ではなく、樹皮の方を熱分解してガス化させることにより発生した気体成分（木材本体と比較してかなり多量な割合で発生し、エネルギーの変換効率がよい）を燃焼させてタービンを回すことにより発電に効率よく利用することができ、処分に困っていた樹皮資源の有効利用を図ることができる。すなわち、樹皮由来の気体成分を発電に効率よく利用することができ、樹皮をうまく再利用することができるという利点がある。
【００１７】
また、気体成分（水素、メタン、一酸化炭素等）を燃焼させるようにしたので設備も汚し難いという利点がある。
【００１８】
【実施例】
次に、この発明の構成をより具体的に説明する。
【００１９】
樹皮と木材本体（樹皮を除く木部、以下同様）とをそれぞれ原料とし、その重量を同量として公知の設備及び方法によりバイオマス発電を行った。すなわち、樹皮と木材本体とをそれぞれ常圧で約７００℃に加熱して熱分解し水素とメタンと一酸化炭素を多く含むガスを得、この気体成分を燃焼させてタービンを回した。
【００２０】
すると、樹皮の場合の発電量は木材本体の場合の発電量の約２倍程度であり、樹皮の方が発電効率に非常に優れたものであった。これは、樹皮の方は単位原料重量当たりの気体成分による燃焼エネルギー量が大幅に多いことに起因すると考えられる。
【００２１】
また、設備にタールやピッチ等が付着したりして設備の稼働率が低下したり設備を汚すこともなく、メンテナンス上問題となることもなかった。
【００２２】
ここで、木材本体と樹皮の熱分解による各種生成物の収量を測定すると、木材本体の場合は木炭が３２．０３重量％、液化生成物が５０．９０重量％、気体生成物が１７．０７重量％であるのに対し、樹皮の場合は木炭が１１．０４重量％、液化生成物が４８．６８重量％、気体生成物が４０．２８重量％であった。つまり、同一重量の木材本体と樹皮とを熱分解した際に生成する気体成分（水素、メタン、一酸化炭素等）は、樹皮（４０．２８重量％）の方は木材本体（１７．０７重量％）の約２倍であり、樹皮は単位原料重量当たりの気体成分による燃焼エネルギー量が大幅に多いことが裏付けされた。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
【００２４】
樹皮由来の気体成分を発電に効率よく利用することができ、樹皮をうまく再利用することができる方法を提供することができる。

Claims

樹皮を熱分解してガス化させこの気体成分を燃焼させてタービンを回すようにしたことを特徴とする木質バイオマス発電方法。
前記気体成分が主として水素、メタン、一酸化炭素等を含むように熱分解した請求項１記載の木質バイオマス発電方法。