木質バイオマスガス化炉内の流れに関する研究

摘要

近年，再生可能エネルギーとしてバイオマス資源を基にしたエネルギーが注目されている．バイオマス資源には草本系，木質系，家畜糞尿といったさまざまな種類がある．本研究では，間伐材や製材屑のような廃棄されているバイオマス資源を有効利用するという観点から，木質バイオマスに注目した．バイオマスは太陽のエネルギーを変換し貯蔵されたものであるので，基本的に広範囲に分散している．集約して利用できるものは，大規模なプラントでエネルギー化を行うことが効率の点で望ましい．一方，集約されておらず廃棄されているものは少量で広範囲に分散している．これらを利用する場合，集約に要するエネルギーを最小化することも重要であり，局所的利用に適した小型のシステムによるエネルギー化が適している．本研究では小型の固定床アップドラフト型ガス化炉を用いた実験により，ガス化炉内流体透過抵抗や炉内温度，生成ガスの一酸化炭素濃度を測定し，ガス化炉内の流体の流れや燃料層の移動状態，生成ガスの発熱量について考察した．また，粒径条件と含水率の異なる木材チップを使用した実験を行い，これらの違いがガス化反応に与える影響を考察した．