本燃焼法の理論
1 燃焼炉の高温を利用して、使用する燃料を炭化させ、このとき発生する燃焼ガスを燃焼させる。
その後炭化した燃料は徐々に燃焼する。
この燃焼法によってペレットのみでなく、オガコ、モミガラ、油粕、コーヒー粕などの植物由来の組織は
同じ燃焼ガスを発生させるので、約1300℃で燃焼する。
一度炭化させることによって、燃料素材の差異が無くなる。
2 バーナーによる空気、酸素供給は燃焼炉の底に吹き付けることから、その空気、酸素は燃焼炉ないで
小さな竜巻が発生して激しく上昇する。
この上昇する空気はバーナー付近に低い気圧を生む。この低い気圧の場所に向って燃焼ガスは集まり燃焼する。
3 ほとんど完全燃焼することから、燃料素材による残灰の差異は無くなる。
重量で約6〜7%である。
15kg燃焼して1kg、約2Lの灰が発生する。
この灰の発生率は極めて低い数値で、薪、ペレット暖房機の残灰処理のネックを軽減する。
燃焼、火力、熱量から見た考察。
(ペレットストーブとSUGOI-ne暖太郎の違い)
ペレットと石油、重油のカロリーから見た価格。
ペレット 1kg 約4000cal
重油 1L 約12000Cal
石油 1L 約8000Cal
エネルギーが使われるか否かは、国際相場から見たカロリー当たりの価格である。
現在のペレット、ペレットストーブが普及しない最大の原因は、カロリー当たりの価格が、
2007年までは石油、重油より高価であり、しかもストーブ、煙突が高価であったからである。
ペレットの価格。
石油、重油の価格。
ペレットの低い熱量では、逆に高くついたのである。
2008年の原油暴騰の現在( 8年8月22日
金曜日 ) 先物がバーレル 114ドル。
これから下がるのか、上がるのか、将来はどの水準に落ち着くのか????
石油、重油1L 100円。
この熱量をペレットでは約2kg使用しなければならない。
ペレットの1kgの価格・・・・????
原油が高くなればペレットも値上げしたい・・・・状態では、ペレットが得ということにはならない。
ペレットを値上げしないで供給して初めて大きく普及することになる。
これが現実には、ペレット製造経営が破綻する。
それを解決するには、
1 現在の燃焼法を根本から変え、もっと高い熱量で燃焼する方法を考える。
2 ローカルにある無料に近いモミガラのようなものをミックスして単価を大きく低くする。
以上の2点が考えられる。
この2つを見事にクリアしたのが宇井清太の研究開発したSUGOI-ne暖太郎である。
以上のことは、バイオエタノールでも同じである。
現在は澱粉の多い食料のトウモロコシを醗酵させエタノールを作るから、
1L 100円の壁が付きまとう。
日本では、食料でない植物組織を醗酵させてエタノールを製造するようであるが、
1L 100円の壁が重くのしかかる。
稲の4倍の生育する植物「エリアンサス」ならどうかということであるが・・・・。
液体燃料にするには巨大なプラントが必要である。
更に広大な栽培面積が必要である。
簡単に言えば・・・・
SUGOI-ne 暖太郎はトウモロコシも大豆も、米も・・・燃やせる。
石油、重油より高いものは使えない。
そういうことである。
重油より安い粉体のものであればミックス燃焼法で素晴らしい燃焼になる。
2007年のバイオエタノールの生産
世界の生産量 6400万キロリットル。
2/3ブラジルとアメリカが占める。
日本の生産量 30キロリットル。
SUGOI-ne、暖太郎。
モミガラミックス燃焼法で行えば、バイオエタノール普及より早くなるかもしれない。
巨大なプラントは必要ないから・・・・
5万円、10万円代のストーブ、暖房機でよい。
そういう意味で
SUGOI-ne 暖太郎は・・・・日本の水田を油田にする・・・・
ホワイトペレット100%の燃焼炎。
現在ペレットストーブに使用されている純木材のペレット。
(樹皮は含まない)。
針葉樹の樹皮ペレットの燃焼と比較すると火力が弱い。
着火は容易でクリンカーが少ないが火力が弱い。
現在のペレットストーブの壁である。
「癒しの炎」・・・・。
実は火力が弱い炎なのである。
針葉樹 アカマツ、カラマツ 樹皮ペレット100%の炎。
広葉樹の炎と比較すると強い。
1300℃の高温で燃焼する。
針葉樹の樹皮ペレットは、これまではクリンカーの問題から、
ペレットストーブでは使えなかった。
しかし、SUGOI-ne 暖太郎はクリンカーの問題はないから、
火力からいえば広葉樹ペレット、純木のホワイトペレットよりも
優れたペレットになる。
この高温の炎はモミガラをミックスした場合、素晴らしい燃焼になる。
更に針葉樹 樹皮ペレット燃焼では、残火が広葉樹に比べて
長時間保存される。この特性は残火自動着火燃焼を行う場合、
素晴らしい特性となる。
白い炎は高温で燃焼していることを示す。
鉄を溶かすほどの高温で燃焼する。
遂に完成 究極のコスト削減暖房
オガコ70%
広葉樹 樹皮ペレット30%
ミックス燃焼の炎
生油粕30%
広葉樹 樹皮ペレット70%
ミックス燃焼の炎
モミガラ70%
広葉樹 樹皮ペレット30%
ミスクス燃焼の炎
広葉樹 樹皮ペレット100%の炎
燃焼、炎の比較 宇井清太 写真撮影
モミガラが・・・素晴らしい燃料になる
重油の代わりになる
オガコ、モミガラ、油粕を・・・・燃やせる
ペレットミックス燃焼の効果と利点
1 粉、微細粒子の燃料でもペレットをミックスすることによって
燃焼が安定する。
2 モミガラなどの一粒の燃焼時間の短いものは、
燃焼時間の長いペレットをミックスすることによって、
安定した燃焼と強い火力になる。
3 残り火が長時間残留するため、この残り火による
自動着火が可能になる。
4 モミガラとペレットをミックスした場合燃料コストが重油に比べて
約1/5になる。
植物由来の粉状の粉体、微細粒子は多種のものがある。
又、植物体を粉体、微細粒子に加工製造することも多く行われている。
例えば、モミガラ、ノコクズ、油粕、そば殻など。
従来からモミガラ、ノコクズなどは燃料として用いられてきた。
しかし、粉体、微細粒子を完全燃焼させるのは簡単ではない。
燃焼には安定した的確な供給と、安定した完全燃焼という二つの要件を満足させなけれならないことから、
簡便な小さな燃焼機においては、優れたものは無かった。
SUGOI-ne 暖太郎の開発研究過程で、粉体、微細粒子の搬送が容易に可能なことが発見され、
燃焼部への的確な少量供給が可能になったことから、木質ペレットの燃焼試験と同時に、
ノコクズ、油粕での燃焼試験を行った。
ノコクズ、油粕などの微細な粒子は空気の流入が阻害されることから、この粒子の団粒、堆積が問題になる。
この団粒、堆積を防ぎながら燃焼の為の空気を同時に供給する必要がある。
この条件はペレットにおいても同じであるが、密度が高い分難しい。
本燃焼法の成功は粉体、微細粒子を高い圧力の空気で吹き上げることで安定化する団粒化、堆積を
阻害しながら、この空気で燃焼を行うものである。
炉底に打ちつけた高圧の空気は吹き上がるが、この吹き上がる空気で、
高い位置から落下した、粉体、微細粒子を団粒、堆積を阻害しながら燃焼させる方法である。
同時に、この吹き上がる空気は炉内に低圧部を発生させる。
この低圧部に燃焼ガスが集まり高温で燃焼する。
粉体、微細粒子を落下させる高さ。
時間当たりの供給量。
風量。
風圧。
バーナーと落下地点の位置。
その他。
以上の要件が微妙に関係するが、微調整を行えば完全燃焼は可能である。
粉体、微細粒子の搬送、的確な供給が可能になったことから、
今後次のようなようなことが考えられる。
1 木質ペレットの変わる燃焼素材として。
2 油粕、ノコクズのような産業廃棄物の微細粒子が燃料化可能。
3 モミガラ、藁、落ち葉、落花生の皮、木材、樹皮、果樹の剪定枝、などの植物組織を
粉体状、微細粒子に加工して燃料化。
植物組織を粉体にする製造機械、技術は大きな機械、工場を必要としないことから、
全国何処でも製造可能であり、輸送コストが非常に少なくなることから、木質ペレットよりも普及は容易である。
例えば、モミガラであるが、水田のあるところであれば、何処でも入手可能であることから、
モミガラが原油と同じ資源になる。
例えば油粕。日本で輸入するナタネ。ナタネ油の絞り粕、年間莫大なもの。それが燃料になる。
重油より安い素材は身近に多くある。
植物組織を粉、微細粒子に加工すればよい。
補足技術
1 粉体、微細粒子に木質ペレットをミックスすることによって、着火、燃焼がよりスムースになる。
2 木炭、石炭、亜炭、ピートモスなどを粉体、微細粒に加工すれば優れた燃料になる。
3 完全に燃焼しない場合は、炭化燃焼法、間歇燃焼法で燃焼させ余熱で暖房する。
日本の水田を油田にする
粉体、微細粒子、ペレット ミックス燃焼法
本燃焼法の目的は、
1 オガコ、モミガラなどの比重の低いものは、貯蔵タンクの中で団粒化し、
スムースに供給出来ないことが生じる。
異なる比重の、異なる大きさの粒子をミックスすることで団粒化を防ぐ。
この団粒化を防ぐには、異質な粒子、比重のものをミックスしても目的は達することが出来る。
例えば、オガコの生油粕。モミガラに生油粕をミックス。
2 燃焼の安定、火力の増強。
オガコ、モミガラのみでは火力が弱い。この弱点を補うために10〜20%木質ペレットをミックスする。
このミックスでオガコ、モミガラは安定した燃焼と高温の燃焼を行う。
このことは、他の植物、他の組織部位で作製した粉体、微細粒子でも同様である。
3 燃焼がペレット単用の場合よりも安定する。
特に燃えやすいが火力が弱い短時間燃焼のオガコ、モミガラと、
燃えにくいが強火、長時間燃焼するペレットの特性がミックスすることによって、
火力の強い安定した燃焼になる。
4 本燃焼の最大の利点は、燃料コストを大幅に下げることが出来ることである。
ペレットの単価は、普及する場合のキイポイントであるが、工場建設費、
ペレットを生産するための経費、稼働率などから、現在の価格が設定されているが、
原油が暴騰した2008年8月現在でも、ペレット暖房の優位さは定かではない。
ストーブが高いからである。
本燃焼法は、オガコ、モミガラを主燃料にして、ペレットを従にするから、
非常にコストは低くなる。
コストの削減
モミガラ、オガコとペレレットの混合比によって変わる。
燃焼試験では、ペレット燃焼触媒としてモミガラ、オガコを高カロリーの燃焼にする場合、
約15〜30%のペレットをミックスすればよい。
このミックス割合では、ペレット単用とほとんど同じ1300℃前後で燃焼する。
なぜ、オガコ、モミガラがこのよに高い温度で燃焼するのか。
それは、同じ燃焼炉内で、燃焼を利用して、同時にモミガラ、オガコが炭化、コークス化した後に
燃焼する炭化燃焼法を用いるからである。
モミガラ、オガコで以上のような高い燃焼を行うことから、
粉体、微細粒に破砕すれば、落花生、大豆、小豆の外皮、鞘なども同じ原料になると思われる。
破砕してモミガラの形状にすればよいのであるから、他の多くの植物の組織も使用できると考えられる。
重油とのコスト比較。
ペレット単用燃焼では、ペレット工場から100km程度の範囲が使用エリアか・・・・
ペレットを例えば県外に輸送すれば、12tトラック、5tコンテナで購入できる場合は、
どうにか可能であるが、10袋、50袋の購入では、輸送コストが高くつき、
実用に耐えられない高価なペレットになる。
だが、ペレッットを20〜30%のミックスであれば、モミガラが無料の0円であれば、
15kgで200円前後の燃料が出来る計算になる。
(ペレット15kg 1000円前後で計算)
年間100袋使用する場合、ペレットの購入は20袋、2万で済む。
この燃焼法では、重油のカロリーとほとんど同じであるから
15 × 200=3000L
1L 100円 3000×100=300000円
重油の1/10前後のコストで暖房できることになる。
残灰処理の手間がかかるが、これだけ大幅なコスト削減ができれば、
灰処理の苦労は大したことではないだろう。
以上のように、SUGOI-ne暖太郎の開発で、ペレット暖房機は究極に進化した。
この暖房機ではペレットが主役ではない!!
何処にでもあるローカルな原料が主役である。
この燃焼法ではペレットは「ミックス材」である。
この燃焼法なら、燃料の約20%がペレットであるから、これなら・・・・
ペレットを全国に宅急便で配送しても重油より大きくコストダウンできる。
これこそ、正真正銘の循環型エコである。
ローカル素材が、この燃焼法では重油になる。
日本の水田が「油田」になる。
恐らく、この燃焼法が、今後大きな位置をしめるに違いない。
なぜなら、水田のあるところ「モミガラ」はあるからである。
この量は膨大なものである。
米一粒と同じモミガラが出る。
このモミガラは、光合成の集大成とも言えるセルロース、リグニン、ペクチンで出来ている!!
オガコ、モミガラと同じような植物由来の廃棄物は他にも多くある。
落花生、茶殻、コーヒーガラ、そば殻・・・・
そういうものは粉、微細な粒子にすれば、優れた燃料に変身する。
SUGOI-ne 暖太郎は、紛れも無く一つの革命である。
宇井清太が
なぜに本燃焼法を開発したか?????
ペレットは本当に次世代の燃料なのか
問題はここである。
本当に原油高騰に対抗出来るのかということである。
否である。
残念なことではあるが現状の生産、流通、川下のストーブ、暖房機の性能を考察すれば、
否ということになる。
ペレットの原料。 樹皮、家具製造過程で出る木材のきれはし、間伐材・・・。
一口に言えば・・・・これを・・・ペレットというお宝にするには、多大な人件費と製造コストがかかる。
廃棄物、廃棄物に近い原料を集めるにも、それをペレットに加工するにも、
ガソリン、電力というエネルギーが必要なのである。
それを使わなければ「商品」にならない。
それをユーザーの家まで搬送するにもトラックが必要。
ガソリンがかかる・・・・。
原油に対抗するはずのペレットが、実は原油依存の商品なのである。
薪より使い勝手が良いということは、そうするために原油を使わなければならない。
それが製品の値段に跳ね返る。
原油が高くなればペレットも高くなる・・・・。
これでは、地球温暖化、里山荒廃・・・の理念を掲げても、ペレットが大きく普及するとは考えにくい。
所詮、一部の普及にしかならない。
しかし、モミガラ、オガコ、その他とペレットミックスして燃焼させる「ミックス燃焼法」となれば、
前記した「否」の大部分が相当改善される。
日本の水田が油田になるからである。
モミガラがそのままで重油と同じような高いカロリーの燃料になるからである。
何も加工しくても良い。
ここに、この燃焼法の最も大きな意味がある。
加工するための人件費もエネルギーも必要としない。
これこそ究極のバイオエネルギーである。
アルコールにするには巨大なプラントが必要である。
少量のペレットを燃焼に利用すればよいのである。
宇井清太の本研究は、将来、大きな意味を持つようになる。
次世代の燃焼法として大きな役割を持つだろう。
なぜならペレットであっても、燃料である限り国際相場が左右するからである。
ペレットの価格と石油の価格の比較。
ユーザーは温室ガス、エコ・・・などより現実として得か損かである。
国内産の石炭が絶滅した理由を考えれば理解出来よう。
ペレットが国際相場から見て、他のエネルギーより高ければ売れないのである。
現在の価格では売れない。
売るためには・・・もっと安くなければダメである。
ペレットそのまま燃料とするのでは将来も期待できない。
原油が上がれば電力が上がる。電力、ガソリンが上がればペレットも上がる。
そういう状態では大きな普及は望めない。
安くするには、何処にでもあるローカルな低劣燃料をミックスして、高い熱量の燃料に変えることである。
このことが、これまで誰も考えなかった。
宇井清太がペレットでは初めて考え開発したノウハウである。
このミックス燃焼法こそ究極のコスト削減暖房である。
結び
木質ペレットの燃焼法、燃焼ノウハウ、及びペレットミックスに関しての研究開発は、
宇井清太が研究開発した下記のものでほぼ完結していると考えられる。
石油、重油、ペレット ダブルハイブリッド燃焼法。
プログラムタイマーによる間歇燃焼法。
炭化燃焼法。
粉体、微細粒吹き上げ燃焼法
粉体、微細粒子、ペレット ミックス燃焼法
(モミガラ、オガコ、その他とのペレットミック燃焼法)
残火、埋火自動着火法
木質ペレットについて、これ以上の研究は、今後出る可能性は少ないと考えられる。
これまで記した技術、素材利用、供給、燃焼法などほとんどソフト技術である。
したがって著作権を設定した。
著作権に関する全てのことは宇井清太に帰属する。
著作権に関わる全ての行為を拒絶いたします。
宇井清太
著作権所有者 宇井清太
著作権関わる全ての行為を禁じます。
8年8月19日 火曜日 5:50:29
dannbouki 4
燃焼空気吹き付け燃焼法 (宇井清太命名)
粉、微細粒子を燃焼させる驚愕の新技術
粉体、微細粒子、ペレット ミックス燃焼法
宇井清太