もみ殻からシリカ KFSiO2

もみ殻焼却灰から
シリカ・炭素素材の抽出

もみ殻焼却灰の成分

SiO2 AL2O3 Na2O K2O TiO2 MnO Fe2O3 MgO P2O5 LOI
91.70% 0.80% 0.10% 1.80% 0.05% 0.20% 0.55% 0.50% 1.20% 2.90%
※参考値

産業界が求めるSiO2

シリカ(SiO2)の使用先は性質・形状は違うが、農業を含め自動車業界、半導体、化粧品、医療品、食品、フィルム業界、塗料等、多岐に渡ります。
シリカ(SiO2)の市場規模も年々増加し、2030年までの予測で複合成長率が年5.4%と見込まれる素材です。

もみ殻焼却灰シリカ粒度分析データ

※実測値

もみ殻焼却灰シリカ画像

もみ殻焼却灰シリカ濃度データ(SQX分析結果)

※実測値

もみ殻焼却灰残渣物データ(SQX分析結果)

※実測値

もみ殻からシリカ・炭素素材

もみ殻

もみ殻は、年200万トン排出され、おもに土地改良材、たい肥、畜産敷材等に使用されていますが、約20%の40万トンが廃棄されています。(1haあたり、1t排出)
もみ殻は固く、分解されにくい性質のため、もみ殻を焼き(燻炭)にして、田んぼに撒く方法も行われておりますが、肥料の効能が安定せず、安全性の問題もあり、普及には至っていません。また野焼きは、基本的に禁止行為となっております。

もみ殻の成分

もみ殻は、有ケイ酸植物のイネ由来であるため20%のシリカが含まれていて、さらに炭水化物75%、カリウム、カルシウム、マンガン等のミネラルが分が5%になります。

今までの、もみ殻

近年まで、もみ殻がバイオマス燃料として利用が少ないのは、ボイラー内でのクリンカ(固まる現象)、燃焼灰の多さ、運搬コストの増大などが問題となっていた為です。

なぜ、もみ殻シリカ(ボタニカルシリカ)が注目

シリカとは、世界第2位の埋蔵量を誇る天然の鉱物ですが、鉱物性シリカは、WHOや厚生労働省によって安全性が認められておらず、厚生労働省がその使用を禁止いたしました。また、国際がん研究機関によって、人に対する「発がん分類」にも指定されています。

一方、植物性シリカは、多孔質で老廃物の排出機能が比較的高く、鉱物性シリカに比べて約1/60の大きさであるため、人体への吸収率が比較的に高く、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛などの栄養が豊富です。WHOや厚生労働省によって、植物性シリカの安全性も認められています。

バイオマスボイラーの現在状況

自社が、販売するバイオマスボイラーでは、炉内や配管中に焼却灰のクリンカ、シリカのクリンカが殆んど発生しません。 
(福島県いわき市で確認済み)

もみ殻の燃焼カロリー

もみ殻の燃焼カロリーは、約3,000kcalで、有効な燃焼能力があります。
ペレット化することで、燃焼カロリーが増大します。

参考:燃焼カロリー

もみ殻3,000Kcal/㎏
木チップ2,100kcal/㎏
木材ペレット3,800~5,000kcal/㎏
RPF燃料7,000~7,500kcal/㎏
石炭6,000~7,000kcal/㎏
LNG11,000~13,000kcal/㎏
重油8,600~9,200kcal/L
灯油8,200~8,800kcal/L

もみ殻・木質系ボイラー(500,000kcal/h)製品

→製品情報

ボイラー熱・温水利用

温水の販売事業が始まってきている。
今までは、自社で温水・蒸気を使わない会社では、温水ボイラー等の設置に興味がない会社が殆んどでしたが、温水供供給等の経営に乗り出す会社も、国内でも少しずつ増え始めてきております。

自社で使用する場合でも、化石燃料からの入替えで、CO2削減効果が生まれます。

もみ殻シリカ・炭素素材の製造

もみ殻・木質系ボイラーから排出される2種類(ボトムAsh・フライAsh)の焼却灰を利用します。

沈降シリカの実験方法

沈降シリカは、弱酸性の状態なので、中和作業と脱水作業の工程を繰り返し、PH7.0の中和状態にします。強アルカリカーボンも、同じ工程をし中和状態にします。

シリカ・炭素素材製造装置(半自動、バッチ式)
基本スペック製造能力:500㎏/4h

※製造工程を変える事により、品質の変更も可能です。

もみ殻ペレット装置

→もみ殻ペレット

特許・技術協力
  • TECH UNIVERSITY OF KOREA Kyo-Seon Kim教授
  • 東北大学(リサーチプロフェッサー)工学博士
    阿尻名誉教授
  • BIO NANO KOREA
  • KW-TECH
  • 東宇機械産業
  • ALS GLOBAL