ペレットの製造に使用されるさまざまな種類の材料

ペレットの製造に使用されるさまざまな種類の材料

環境に優しいエネルギーを生産するために、環境に優しい材料に目を向ける国が増えています。

そのようなクリーンなエネルギー源の XNUMX つがペレットです。

さまざまなペレットの種類 製造に使用される材料によって異なります。 例えば、木質材料や農作物廃棄物から作られたペレットはバイオマスペレットとして知られています。 

その他 ペレットの種類 動物を含む 生産された飼料ペレット 飼料原料と牛の糞尿や鶏糞から作られた肥料ペレットから作られます。

ペレット製造に使用される材料

さまざまなペレットの種類

 

化石燃料への依存を減らし、環境への悪影響を軽減するために、住宅所有者や商業施設は暖房用燃料源としてペレットに注目しています。

燃料ペレットの製造プロセスには、バイオマス材料を粉砕し、高圧下に置くことが含まれます。 次に、粉砕されたバイオマスは、必要なペレットのサイズに応じて異なる特定の直径の開口部を備えた丸いダイに押し込まれます。 次に、押出成形プロセスを経て、固体の塊を形成します。 

その結果、長さ 38 ミリメートル以下、直径 6 ~ 8 ミリメートルの円筒形の高品質の燃料ペレットが得られます。 また、ペレットはエネルギー密度が高く、乾燥していて硬く、耐久性があり、燃焼後に残る灰の量は少量です。

木材はペレット製造に最も一般的に使用される原料ですが、ペレット燃料の製造に適した唯一の材料ではありません。 スイッチグラス、農業廃棄物、竹などの容易に入手可能なバイオマス原料もペレット燃料の製造に使用されます。

材料がペレット燃料の製造に適しているとみなされるために必要な要件には、次のようなものがあります。

含水量 – ペレットの製造に使用される原材料の含水率は 14% ~ 20% である必要があります。 水分含有量が高い材料はペレットを失いますが、水分含有量が非常に少ない材料は硬すぎてペレット化中に形成できません。

素材の接着力 – ペレット燃料の製造中に、ペレット原料はそれ自体で結合すると考えられています。 粘着力が弱い素材は割れたり剥がれたりしやすくなります。 ただし、一部の材料の接着力を向上させるために、バインダーを使用したり、材料を発酵させたり、接着力の高い他の材料と材料を混合したりすることができます。

カビ – ペレット製造の原材料にはカビが発生してはなりません。 そうするとセルロースが分解されてしまい、ペレットの製造に適さなくなってしまいます。 また、カビが生えるとペレットの色が黒くなります。 ただし、カビのある原材料を 50% の新鮮なおがくずと混合すると、ペレット化を成功させることができます。

素材のサイズ – 原材料のサイズは、ほとんどの製品の穴のサイズと同様に重要です。 ペレットミル ダイスは 6 ~ 10 mm です。 材料がペレットミルのダイ穴サイズより大きい場合は、ペレットプレスに供給する前に材料を粉砕する必要があります。 

木材

木質ペレット作り

燃料ペレットの製造に使用される最も一般的な原料は木材です。 木材ペレット 木材の削りくず、木材チップ、おがくず、木の皮などのさまざまな木材廃棄物から製造されます。  

木質ペレットは、使用時に燃焼する CO2 の量が、木が成長する際に吸収する COXNUMX の量と等しいため、カーボンニュートラルとみなされます。 燃料源としての木ペレットのその他の注目すべき利点は次のとおりです。

  • 燃やしても灰が発生しません
  • 持続可能な森林から調達されているため、持続可能です。
  • 水分含有量が低いため、水分が燃焼しても失われるエネルギーはわずかです。
  • 木質ペレットは燃焼時にSO2、粉塵、NOXの排出が少ない

木質ペレットを製造するための原料としてのさまざまな木質廃材の適合性は次のとおりです。

細かいおがくず – 木質ペレット製造に最適な接着力とサイズを備えています。 おがくずを供給するペレットプレスは、エネルギー消費も少なく、安定したペレット生産が可能な点も特徴です。

木くずや削りくず – 木材スクラップや木材の削りくずはペレット製造には大きすぎるため、ペレットプレスを妨げないように最初に粉砕する必要があります。 生産性を向上させるために、小さな木材の削りくずの約 30% が 70% のおがくずと混合されることがよくあります。

おがくず – 木粉は軽すぎるため、ペレットプレスの詰まりにつながることがよくあります。 効果的なペレット化のために、主に 50% の木粉と 50% のおがくずが混合されます。

竹ペレット

竹は環境効率の高いペレット製造に適した原料です。 成長と成熟が非常に早く、竹も広く分布しています。

さらに、木質ペレットの傾向と同様に、竹の組成は結合剤の役割を果たすリグニン含有量が高いため、ペレットの製造に適しています。 竹ペレットを燃焼しても灰がほとんど発生しないため、大気汚染が軽減されます。

また、竹ペレットは体積や大きさが小さいため輸送が容易であり、家庭や工場、サービス分野の熱供給など幅広い用途に利用できます。

ひまわり

ヒマワリのペレット

ヒマワリの種の副産物であるヒマワリの殻も、ペレット製造に適した原料です。  

ヒマワリは、南東ヨーロッパ、南アメリカ、中国、アフリカ南部、ロシアのヨーロッパ地域など、世界の多くの地域で栽培されています。 ヒマワリの殻の水分含有量は約 8.6% で、灰分が約 2.86% と低く、硫黄分も 0.14% と低いため、暖房用燃料として適しています。

ヒマワリの殻ペレットのその他の注目すべき利点には次のようなものがあります。

  • ガス、石炭、重油に比べて経済的
  • ヒマワリの殻ペレットは耐久性指数 18 で硬いため、耐久性があります。
  • ヒマワリの殻ペレットは発熱量が 4.3 ~ 4.5 kW/kg と高く、木材に比べて発熱量が高くなります。 1000kgのヒマワリの殻ペレットの燃焼中に生成される追加エネルギーは、685リットルの燃料または1,600kgの木材の燃焼に相当します。
  • ヒマワリの殻ペレットを燃焼すると、バイオマスの自然分解と同等の量のCO2が放出されるため、環境に優しいです。 さらに、この材料の硫黄含有量と灰分が低いため、燃焼時にほとんど汚染が発生しません。

農業廃棄物

農業廃棄物ペレット

ほとんどの農業廃棄物は畑に放置され腐敗し、その結果、大量の温室効果ガスが放出されます。 わらから主に作られる農業廃棄物は、主に環境効率の高いペレット生産の原料として使用されます。 農業廃棄物はその入手可能性と再生速度の速さから、ヨーロッパとデンマークでは一般的なペレット生産材料となっています。

ペレットの製造に使用されるその他の農業廃棄物には、アブラヤシ、キャノーラ粕、オート麦、キャノーラの皮からの空の果房、ブドウや柑橘類の種子、トウモロコシの廃棄物、コーヒー、オリーブの種、草、小麦、米、トウモロコシを含む作物わら、そして綿ストロー。

スイッチグラス

スイッチグラスペレット

Panicum virgatum は、単にスイッチグラスとも呼ばれ、米国北部で一般的に栽培されている植物です。 さまざまな環境に適応し、セルロースとリグニンの含有量が高いため、バイオ燃料の加工に適しています。

スイッチグラス燃焼時の発熱量は、同量の石炭熱量の70~80%に相当します。 また、スイッチグラスは安価であり、収集運搬コストも安価です。

スイッチグラスは、ペレットの製造に加えて、商業用または家庭用の熱生産用の練炭や粉末の製造にも使用できます。

その他の資料

ペレット燃料の生産によく使用される他のバイオマス材料には次のものがあります。

  • アルファルファ
  • 古紙
  • ススキ
  • カルドン
  • デジステート

まとめ

各国は、化石燃料の代替としてバイオペレットの形で熱と電力を生成するバイオ燃料製品を使用することが増えています。 ペレットは、木材、竹、スイッチグラス、農業廃棄物、ヒマワリの殻など、簡単に入手でき、手頃な価格のバイオ燃料材料を圧縮して製造されます。 その結果、手頃な価格で持続可能な環境に優しいエネルギー源が得られます。

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