スポジュメンの電気加熱式酸焙焼の解禁

Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthalこれは、電気自動車所有者のパーティー芸です。 ボンネットを開けてみると、そこには何もありません。

高温高圧下で何千もの可動部品が何百万回転にも耐えていたるところに、今は何もないのです。 そして、ユーザーとメカニックが何百時間もかけて点検、補充、排出、交換するようなことも、一切なくなりました。

KanthalのグローバルプロダクトマネージャーであるSachin Pimpalnerkarは、「炭酸リチウムや水酸化リチウムの市場が急成長している中で、電熱式の焙焼炉を注文する精錬会社も同じような仕掛けを待っています」と言います。

電気設備に切り替えると、可動部品が大幅に少なくなります。 電気自動車のモーターと同じで、はるかにシンプルです。

「電気設備に切り替えると、可動部品が大幅に少なくなります」と付け加えています。 「電気自動車のモーターと同じで、はるかにシンプルです。」

シンプルでモジュール化

炉のガス燃焼バーナーはなくなりました。 ダクトはなくなりました。 ダンパーとブロワーはもう必要ありません。 完全燃焼を保証するために使われていた一連のセンサーもなくなりました。

直径3〜5メートル、長さ60メートルほどの回転式チューブの場合、テニスコートほどの空気やガスの配管を入れ替えるようなものです。

KanthalのFibrothal®加熱モジュールは、上記の機器に代わるもので、シンプルで電気式です。 しかし、このシンプルさが逆に機能的なのです。 真空成形されたセラミックファイバーライニングは、熱質量と熱伝導率が低くなります。 それらのぴったりした形状はまた、ワイヤーエレメントを部分的に埋め込むことで、エレメントの最高温度は1,150°C（2,100°F）を実現しています。

1978年以来、Fibrothal®製品に採用されている真空成形を用いると、発熱体が加熱室のセグメントを囲むように成形することができます。 炉の長さに応じて、必要に応じてモジュールを追加していきます。

このシンプルさは、機器の故障やオペレーターのミスのリスクを大幅に低減することを意味し、この技術は数十年にわたって他の多くのアプリケーションや環境で実証されてきました。

地域環境に対する効果

電気式酸洗焙焼が注目されているのは、手軽さだけでなく、環境に対するメリットも大きいからです。

「電気焼成炉の電力を自然エネルギーでまかない、操業時のCO2排出量をほぼゼロにできることは、もちろん注目されています」とPimpalnerkarは言います。「しかし、労働者や地域社会など、地域環境にも利益をもたらします。」

呼吸器疾患の原因となり、多くの国の環境規制当局が重視するNOxの排出が、電気炉技術では排除されます。

環境への意識が高い法域では、当局は人口密集地の近くに新しいガス燃焼炉を認可することに難色を示すでしょう。その排出量が、ディーゼル車や街の港に入港する船舶による既存の排出量に追加されるのです。 欧州の多くの国の都市では、すでにNOxの義務付けられた排出レベルを超えています。

CO2排出量の削減

一方で、バッテリーの製造から排出される温室効果ガス（CO2）のレベル（バッテリーは排出量の約40%を占めると考えられています）を考えれば、このような先進国にプラントを実際に設置する理由となります。 それは、これらの国々が低炭素発電の開発において最も進んでいることが多いからです。

全体的に、バッテリーの製造は圧倒的に電気に依存しています。また、発電の炭素強度には大きなばらつきがあります。 例えば、中国の発電では2017年に、スウェーデンの20倍、ブラジルの3倍の炭素を排出したと推定されています。 バッテリー製造による全体的なCO2排出量への影響を、基準に対して計算したところ、スウェーデンの施設が-60%であるのに対し、中国、ポーランド、またはインドにある工場では+30%～+70%でした。Sachin Pimpalnerkar got out his pencil and explained on the back of an envelope how the high volume of flue gas leaving a gas-fired kiln sharply reduces the thermal efficiency of a typical 4 MW unit.

一部の製造業者は製造の統合を検討しているため、これらの相対的な環境上の利点により、スポジュメンの加熱式酸焙焼をガスから電気に切り替える累積的なケースが増加する可能性があります。

「このように、よりシンプルで熱効率の高い技術であり、環境への配慮から、電力の炭素強度が低い場所に設置することが望ましいとされています。」とPimpalnerkar氏は言います。 「興味深いことに、ここは新しい鉱床が発見される場所でもあり、電気自動車産業が生産拠点を置くインセンティブが高まっている場所でもあります。」