研究課題
基盤研究(B)
本研究では、中国の石炭産出に伴って発生する廃棄石炭(石炭の採掘・選炭する際に、高灰分、高硫黄分、低発熱量であることから利用性が乏しくて廃棄される石炭)の有効利用化を目的とし、廃棄石炭にバイオマスを添加・成形し、バイオブリケット化した廃棄石炭からの固形燃料(廃棄石炭利用BB)として製作した。その性能評価、並びに廃棄石炭利用BBをガス化することにより有用なガス燃料に転換した際の、基礎調査を行った。その結果、廃棄石炭利用BBは従来のBBと同様に、中国国内輸送に耐えうる耐圧強度、中国国内の民生利用に可能な発熱量、高い燃焼反応性、硫黄酸化物の排出抑制などの知見が得られた。また、廃棄石炭は原価が安いために、作製された廃棄石炭利用BBは従来のBBよりも低価格で市場に提供することができ、固形燃料としての現地普及性が高いことも考えられた。さらに、廃棄石炭利用BBをガス燃料に転換した際の基礎的な知見として、廃棄石炭単独のガス化に比べ、ガス化反応性の向上、硫化水素の排出抑制、生成ガス発熱量の増加などの成果が得られた。これらは、バイオマスを添加することによる表面積および炭素分の増加、バイオマス中金属分(K、Na、Ca成分)の触媒効果、また、消石灰の添加による硫黄固定効果などによるものだと理解できる。同時に、廃棄石炭利用BBを作製する際の成型圧力を適切に上昇させることにより、廃棄石炭利用BB中の炭素分と金属分の接触性が改善され、ガス化の反応性が向上されることも明らかにされ、廃棄石炭利用BBのガス化により、廃棄石炭からクリーンガス燃料に転換する可能性が示唆された。これらの研究成果は、廃棄石炭BBの固形燃料およびガス燃料として利用できる可能性を示唆し、廃棄石炭の品質改善によって再資源化され、その有効利用技術につながると考えられる。
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