SCOPE21:次世代のコークス炉
電力を見直したい
先生、「SCOPE21」って原子力発電の用語ですか?
電力の研究家
いい質問だね!実は「SCOPE21」は原子力発電ではなく、コークス炉の新しい技術についてなんだよ。
電力を見直したい
えっ、コークス炉ですか?
電力の研究家
そう!鉄を作るのに必要なコークスを、より省エネで作れる技術なんだ。環境にも優しい技術として注目されているんだよ。
SCOPE21とは。
「スコープ21」は、小さくエネルギー消費を抑えた、次世代の石炭をコークスにする炉の名前です。従来の炉は1200度の熱が必要でしたが、この炉ではあらかじめ石炭を350度で素早く加熱してから850度の炉に入れることで、エネルギー消費量を20%削減できます。また、炉からのガス漏れを防ぐことで、コークス製造に伴う煙やにおい、ちりを抑えることができます。この技術は、日本の鉄鋼業界の団体が中心となり、1994年から2003年までの10年間、国の支援を受けながら研究開発を進めてきました。この団体では現在、この「スコープ21」を実用化するために活動しています。
21世紀の石炭利用技術の基本戦略としては、今後30年間を開発期間とし、2010年、2020年、2030年を節目としています。2010年までは「高効率化第二世代」、2010年から2020年を「高効率化ハイブリッド世代」、2020年から2030年を「ゼロエミッション世代(二酸化炭素など環境への排出をゼロにする)」と位置付けています。この「スコープ21」は、高効率化第二世代の開発計画に属します。
SCOPE21とは
– SCOPE21とはSCOPE21は、従来のコークス炉のエネルギー消費量を大幅に削減した、環境に優しい革新的なコークス炉です。その名の通り、21世紀の鉄鋼業界を担う技術として期待されています。従来のコークス炉では、石炭を約1200℃という高温で乾留していました。SCOPE21では、まず石炭を約350℃で急速に加熱する「低温乾留」という工程を加えることで、コークス炉本体の温度を約850℃まで下げることが可能になりました。この低温乾留によって、石炭から発生するガスやタールをあらかじめ取り除くことができるため、コークス炉本体での燃焼効率が向上し、結果として従来と比べて約20%の省エネルギーを実現しました。さらに、SCOPE21は従来のコークス炉に比べてコンパクトな設計であるため、設置面積を縮小できるだけでなく、建設コストの削減にも貢献します。このように、SCOPE21は省エネルギー性と環境負荷低減の両面から、次世代のコークス炉として注目されています。
項目 | 従来のコークス炉 | SCOPE21 |
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乾留温度 | 約1200℃ | 約850℃(低温乾留後) |
省エネルギー効果 | – | 約20%削減 |
環境負荷 | 高い | 低い |
設置面積 | 大きい | コンパクト |
建設コスト | 高い | 低い |
環境負荷の低減
SCOPE21は、省エネルギー効果に加えて、地球環境への負荷を減らす上でも大きな役割を果たします。 その仕組みは、コークスを製造する炉からのガス漏れを防ぐことにあります。 コークス製造は、石炭を高温で加熱することで行われますが、この過程で煙や独特の臭い、そして微細な粉塵が発生します。 これらは、周辺地域の大気を汚染し、住民の健康や生活環境に悪影響を与える可能性があります。 SCOPE21はこれらの発生源となるガス漏れを抑制することで、結果として煙や臭い、粉塵の発生を抑え、周辺環境の改善に貢献します。 つまり、SCOPE21は、エネルギーの効率的な利用と同時に、地球環境の保全にも寄与する、持続可能な社会の実現に不可欠な技術と言えるでしょう。
項目 | 内容 |
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技術名 | SCOPE21 |
目的 | コークス製造炉からのガス漏れ防止による環境負荷軽減 |
効果 | – 煙、臭い、粉塵の発生抑制 – 周辺環境の改善 – 地球環境保全への貢献 |
概要 | コークス製造時に発生するガス漏れを抑制することで、大気汚染の原因となる物質の発生を抑える技術。 |
開発の背景
– 開発の背景日本の鉄鋼業界は、より高品質なコークスの製造を目指し、長年にわたり技術革新を続けてきました。その中で、従来型の製鉄プロセスでは環境負荷が高いという課題が認識されるようになり、より環境に優しく、かつ高効率なコークス製造技術の開発が求められるようになりました。このような背景から、日本鉄鋼連盟の次世代コークス製造開発委員会は、1994年から2003年にかけて、新しいコークス製造技術「SCOPE21」の開発に取り組みました。この開発は、経済産業省の支援の下、財団法人石炭利用総合センターと共同で実施されました。 10年間に及ぶ研究開発の末、環境負荷を低減し、高品質なコークスを製造できる革新的な技術「SCOPE21」が完成しました。この技術は、日本の鉄鋼業界の競争力強化に大きく貢献することが期待されています。
項目 | 内容 |
---|---|
背景 | – 日本の鉄鋼業界は高品質なコークス製造技術の開発を長年続けてきた – 従来の製鉄プロセスは環境負荷が高いという課題があった – より環境に優しく、高効率なコークス製造技術が求められていた |
SCOPE21開発の経緯 | – 1994年~2003年:日本鉄鋼連盟の次世代コークス製造開発委員会が中心となり、新技術「SCOPE21」を開発 – 経済産業省、財団法人石炭利用総合センターも開発を支援 – 10年間の研究開発を経て、環境負荷を低減し、高品質なコークスを製造できる革新的な技術「SCOPE21」が完成 |
SCOPE21への期待 | – 日本の鉄鋼業界の競争力強化に貢献 |
今後の展望
– 今後の展望現在、二酸化炭素を分離・回収して大気中への排出を防ぐ技術である「SCOPE21」の実用化に向けた取り組みが積極的に進められています。SCOPE21は、21世紀における石炭利用技術の基本戦略において、「高効率化第2世代」の開発計画の重要な柱として位置付けられています。具体的な計画としては、2010年、2020年、2030年という3つの節目を目標に、段階的に技術開発を進めていくロードマップが策定されています。まず、2010年を目標に、石炭火力発電の高効率化を更に推し進め、二酸化炭素回収・貯留技術(CCS)の実証試験を行います。次に、2020年を目標に、CCS技術を確立させるとともに、石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)のような次世代の発電技術の導入を目指します。そして最終目標である2030年には、これらの技術を統合し、二酸化炭素排出量を実質ゼロにすることを目指しています。SCOPE21は、エネルギーセキュリティの確保と地球温暖化対策の両立を図る上で極めて重要な役割を担っており、今後の技術開発の進展に大きな期待が寄せられています。
目標年 | 技術開発目標 |
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2010年 | – 石炭火力発電の高効率化 – 二酸化炭素回収・貯留技術(CCS)の実証試験 |
2020年 | – CCS技術の確立 – 石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)のような次世代の発電技術の導入 |
2030年 | – 上記技術の統合による二酸化炭素排出量実質ゼロ化 |
まとめ
鉄鋼業界において、コークス炉は大量のエネルギーを消費し、同時に多くの二酸化炭素を排出するという課題を抱えています。この課題を克服するために開発されたのが、革新的なコークス炉「SCOPE21」です。SCOPE21は、従来のコークス炉と比べて、エネルギー効率を大幅に向上させるだけでなく、二酸化炭素の排出量を大幅に削減することが可能となります。
SCOPE21は、その革新的な技術により省エネルギーと環境負荷低減の両面から注目を集め、次世代のコークス炉として期待されています。具体的には、コークス製造過程における熱の回収効率を高めるとともに、排出ガスからの二酸化炭素の回収・利用技術を導入することで、大幅な二酸化炭素削減を実現します。
鉄鋼業界は、2050年までの二酸化炭素排出量実質ゼロという目標を掲げており、SCOPE21の実用化は、この目標達成に向けた大きな前進となります。鉄鋼業界全体の二酸化炭素排出量削減に大きく貢献する可能性を秘めたSCOPE21の今後の展開に、大きな期待が寄せられています。
項目 | 内容 |
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課題 | コークス炉は大量のエネルギーを消費し、多くの二酸化炭素を排出する |
解決策 | 革新的なコークス炉「SCOPE21」の開発 |
SCOPE21の特徴 | – エネルギー効率の大幅な向上 – 二酸化炭素排出量の大幅な削減 |
SCOPE21の技術 | – コークス製造過程における熱の回収効率向上 – 排出ガスからの二酸化炭素の回収・利用技術の導入 |
期待される効果 | – 鉄鋼業界の2050年までの二酸化炭素排出量実質ゼロ目標達成への貢献 – 鉄鋼業界全体の二酸化炭素排出量削減 |