ガラス溶解窯における再生可能エネルギーの利用

東洋製罐グループホールディングス株式会社

概要

ガラス溶融炉のゼロカーボン化に向けた取り組みとして、再生可能エネルギー由来の電力を活用した全電気溶融の方式が想定されるが、ガラスびん用途で使用する大型溶融炉では実現可能性が低い。そこで、現行の平炉を維持した形の上部燃焼方式と電気溶融のハイブリッド方式を想定した上で、ガスに関しては水素やアンモニアなど炭素含まない燃焼可能ガスを活用しつつ、再生可能エネルギー由来の電力による電気加熱を併用することでゼロカーボン化を目指す。

説明

チャレンジにおける到達目標
溶融工程に係るCO2排出ゼロ。（原料からの発生は除く）
条件としてコストは経済性が成り立つこと

チャレンジ実現に向けて克服すべき課題
燃焼部での熱伝達率の向上、エネルギー利用効率の向上が必要。
→具体的には、平炉では熱伝達率向上にはいかに火炎の輝度を上げられるかがポイントとなる。アンモニア燃焼は輝炎が得られるがNOxも同時に生成するためNOx抑制技術も必要となる。これらの燃焼は酸素燃焼となるが、排ガス量が少ないため、熱回収方法は確立出来ていない。排ガスの熱利用方法の開発は、現在海外で都市ガスにおける純酸素燃焼炉で実証実験が行われており、これらの技術が将来使えるものと思われる。
電極の配置の最適化による効率向上。
→ 電極の配置や通電方法がガラスの品質に大きく影響することは既に分かっており、シミュレーションも充実してきていることから、今後の研究により、より効率が高い状況が狙えるものと考えている。

具体的なアクション
直接通電に関しては実施済み。
→ 実炉での直接通電は既に実施しており、電極の取り扱い等ノウハウもそれなりに蓄積している。
燃焼に関しては一段階前の酸素燃焼テストは実施している。
→気中溶解等、純酸素バーナーでの燃焼実験は実施している。
アンモニア、水素燃焼は情報収集実施

チャレンジが実現した場合の効果、等
ガラスそのものは環境に対応した素材なので、製造工程でのCO2削減は非常に意義がある。