Biomass Methanol

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バイオマス・メタノール

なぜバイオマス・メタノールなのか

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バイオマス・メタノール：ネット・ゼロ・カーボン目標に不可欠なツール

メタノールは、不可欠な工業原料およびエネルギーキャリアとして、従来の化学およびエネルギーの両分野で重要な用途を見出している。グリーンメタノールとは、製造過程で排出される二酸化炭素が極めて少ない、あるいはゼロのメタノールのことで、従来の石炭からメタノールを製造する方法とは対照的である。この革新的なアプローチでは、二酸化炭素と水素ガスを触媒条件下でメタノールに合成し、二酸化炭素資源の利用を効果的に促進することができる。

グリーンメタノールは、輸送部門の脱炭素化において計り知れない可能性を秘めている。二酸化炭素の排出量を最大95%削減し、窒素酸化物（NOx）の排出量を最大80%削減し、硫黄酸化物（SOx）と粒子状物質の排出を完全に除去することができます。グリーンメタノール（CH3OH）は、化学工業、自動車用途、エネルギー集約型産業における脱炭素化のための有望な道を提示する。燃料市場に新たな視点を提供し、持続可能な産業確立への新たな道筋を示すものである。

海洋温暖化が環境に与える影響

温室効果ガス排出量の増加は、海水温の変化や氷の融解を通じて沿岸域や海洋の生態系を脅かし、それが海流や気象パターン、海面水位に影響を及ぼす。

気温の上昇

産業革命以来、大気中の二酸化炭素濃度は35%以上増加した。このまま海水温が上昇し続ければ、今世紀末には世界中のサンゴ礁が白化してしまうかもしれない。

酸性化

過去2世紀の間に、人類は海の酸性度を30%上昇させた。海洋の酸性化は、カキ、カニ、ウニなどの生物が石灰化した構造を維持することを難しくしている。

海流の変化

海流の速度は地球の大気を大きく変化させ、気象パターンに影響を与え、異常気象を引き起こす可能性がある。

脱酸素

海洋生物は、海水中に溶存する酸素に依存して生存している。しかし、気候変動によって海洋の酸素は徐々に失われている。

海洋食物連鎖の崩壊

大型魚から小さなアオコまで、海洋生物はすでに乱獲や汚染による圧力に直面しているが、今や気候変動の影響も受けている。

多様なエネルギー開発の促進

グリーンメタノールは、プラスチック製造の原料として、また海運業における持続可能な燃料として、産業分野で幅広く利用されている。メタノール研究所によると、グリーンメタノールは、ガソリンやディーゼルといった従来の燃料と比較して、二酸化炭素排出量を60～95%削減できる。また、硫黄分が少ないため、大気汚染や酸性雨の原因となる硫黄酸化物の排出も削減できる。

内燃機関、ハイブリッド車、燃料電池車、船舶に使用できる万能燃料である。常温常圧で液体のままであるため、貯蔵、輸送、流通が容易である。既存の流通インフラに適合し、従来の燃料と混合して貯蔵することができる。
さらに、グリーンメタノール関連のプロジェクトは世界各地で実施されており、世界のグリーンメタノール市場が急速に拡大する可能性を示している。

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インテリジェントな運転、効率的なリアクター設計：バイオマスメタノール革新の原動力

インテリジェント・オペレーション・システム

バイオマスメタノール製造におけるKAPSOMの独自性は、プロセス全体の精度と適応性を保証するインテリジェントな管理システムにある。この装置は、低圧から中圧で作動するように設計されており、200～300℃の広い温度範囲を提供するため、多様なプロセス条件に柔軟に適応することができる。

同時に、単一シリーズの設計を統合することで、生産システム全体の効率が大幅に向上する。この単純化されたアプローチは、よりコンパクトな運転スペースを確保するだけでなく、資源利用を最大化します。本装置の生産規模は10～1200kt/aであり、持続可能な大規模メタノール生産における最初の選択肢のひとつとなっている。KAPSOMバイオマスメタノール製造装置は、そのインテリジェントな制御システム、柔軟な運転パラメーター、効率的な単一シリーズ設計で際立ち、持続可能な製造の新たなベンチマークとなっている。

効率的なリアクター設計

KAPSOM社は、バイオマスメタノール製造の最適効率と持続可能性を重視し、水層流出反応器と水蒸気の自然循環という独自の特徴を備えた高効率バイオマスメタノール反応器の設計に取り組んでいる。技術革新の核心は、反応原料の均一な分布を確保し、全体的な反応効率を大幅に向上させる水層流出リアクターである。この先進的な設計は、反応プロセスの均一性を促進するだけでなく、収率も最大化する。

さらに、水蒸気の自然循環を統合することで、システムの効率性をさらに高めている。この戦略的アプローチは、エネルギー効率を向上させ、全体的な運転コストを削減するだけでなく、外部エネルギー源への依存を低減する。この2つの利点は、経済的な持続可能性を促進するだけでなく、より環境にやさしく省資源的な生産プロセスを構築するという、より広範な目標にも合致している。

高純度製品

KAPSOMは、高純度のバイオマスメタノールを製造するために最新鋭の設備を使用しており、副産物や不純物の存在を最小限に抑え、最終製品の全体的な純度を高めています。さらに、副生成物や不純物の低減は、その後の処理手順の合理化に役立ち、よりシンプルで効率的な製造ワークフローを実現します。これは、高品質のメタノールを提供するというKAPSOMのコミットメントを示すだけでなく、プロセス全体を通して生産効率を最適化し、コストを最小限に抑えるという当社のコミットメントを示すものでもあります。

バイオマスメタノールプロセス

ハイドロゲン生成単位	4.4~4.6 kWh/Nm3 (DC) 水素
	シングルセット最大容量
	1,000~1,500 Nm3/h（安定運転）
	1kgの水/1Nm3のH2
	耐用年数：≥160,000時間

メタノール合成ユニット	低・中圧反応 3.0~5.0 MPa
	200~300℃
	10-1,200kt/a：単一シリーズ設計
	水床ラジアルフローリアクター
	水蒸気の自然循環
	反応温度はコントロールしやすく、調節は便利で効果的である。
	副生成物や不純物の少ない粗製メタノールの高含有量

メタノール合成触媒	両端が球状キャップの黒色円筒（CuO、ZnO、Al2O3）
	耐用年数：3~5年
	サイズ：Φ5mmx(4~5)mm
	比表面積：>60m2/g
	かさ密度:1.2kg/L±0.05kg/L

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KAPSOM アンモニアパンフレット

バイオマスメタノールとは？

KAPSOMは再生可能なバイオマスからバイオマスメタノールを製造し、バイオマスを合成ガスに変換し、触媒反応によってメタノールを生成する。このメタノールの炭素源は、植物が吸収した大気中の二酸化炭素であり、理論的にはカーボンニュートラルを達成し、環境の持続可能性に貢献する。この革新的な製造方法は、植物由来の原料をベースとしており、従来の石油化学的方法よりも環境に優しく持続可能である。KAPSOMは、クリーンエネルギーと持続可能な開発の推進に取り組んでおり、バイオマスメタノールの生産を通じて、より環境に優しいエネルギーの未来を実現するために多大な努力を行っている。

バイオマスメタノールプロセス

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典型的なCO₂ バイオマス・メタノール・モジュールの供給源

燃焼排ガス

バイオマスを燃焼またはガス化して合成ガス（一酸化炭素と水素の混合物）を生成すると、CO2が放出される。このCO2を回収し、メタノール合成プロセスで利用することができる。

都市固形廃棄物焼却

都市固形廃棄物を焼却する廃棄物発電施設は、CO2を排出する。廃棄物にバイオマス成分が含まれている場合、このCO2はメタノール製造のために回収することができる。

バイオガス生産

有機廃棄物の嫌気性消化により、メタン（CH4）とCO2を含むバイオガスが発生する。バイオガスからのCO2は分離され、メタノール合成に利用できる。

産業施設

ある種の工業プロセスでは、濃縮されたCO2が排出される。これらのプロセスの近くに設置されたバイオマスメタノール・モジュールは、このCO2を回収して利用することができる。

農業残渣

農業残渣からのバイオマス原料には、植物の成長過程で大気から取り込まれた炭素が含まれている可能性がある。この炭素はバイオマス処理中にCO2として放出される。

生物学的発酵

糖類や有機廃棄物などの特定のバイオマス原料は、バイオエタノールやその他のバイオ燃料を生産するために発酵プロセスを経ることができ、副産物としてCO2を放出する。このCO2は、メタノール合成のために回収することができる。

バイオマスメタノールの直接利用

輸送用燃料

バイオマスメタノールは、バイオ燃料として単独で、あるいは従来の燃料と混合して使用することができ、輸送に再生可能な代替燃料を提供する。

化学製造

バイオマスメタノールは、様々な化学プロセスの化学原料として、化学物質や素材の生産に貢献している。

水素貯蔵

バイオマスメタノールは液体有機水素キャリアとして機能し、後の使用や輸送のために水素を貯蔵することができる。

バイオ製品とバイオプラスチック

バイオマスメタノールは、バイオプラスチックを含むバイオベース製品の合成前駆体として使用することができ、持続可能な材料の開発に貢献する。

発電所用燃料

バイオマスメタノールは、燃焼させて発電用の熱を発生させ、熱電併給（CHP）システムに貢献することができる。

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世界初の大規模商業用グリーンメタノールプラントをKAPSOMが供給

2022年6月、KAPSOMは欧州企業とパートナーシップを結び、年間5万トンの生産を目指す持続可能なメタノール・プロジェクトを開始した。このプロセスでは、再生可能エネルギーを利用して水を電気分解し、グリーン水素を生成する。その後、このグリーン水素を二酸化炭素と結合させてメタノールを合成する。このプロジェクトが完了すれば、二酸化炭素排出量が減少するだけでなく、グリーンで低炭素な燃料が得られると期待されている。このアプローチにより、産業活動による大気汚染が大幅に緩和され、価値の高い包括的な資源利用が実現する。

KAPSOM社とPGC社、20,000TPAグリーンメタノールプロジェクトに関する覚書を締結

2023年、KAPSOMはアジアのPGC New Energy Enterprisesと戦略的提携を結び、画期的なプロジェクトに着手した。その目的は、先進的なプラズマ技術と環境に優しいメタノール・プロセスを活用し、年間2万トンのグリーン・メタノール生産を達成することである。バイオマスグリーンメタノール生産、二酸化炭素排出削減のためのプラズマ炭素変換技術、水電解によるグリーン水素生産の統合により、この構想は炭素回収・利用（CCU）の顕著な商業モデルとして機能する態勢を整えている。その成功は、世界的なカーボンニュートラルの取り組みを推進する上で極めて重要な役割を果たすと期待されている。