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国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託業務で開発中です。

 未利用熱エネルギーとは

産業分野、輸送機器、住環境では熱、電気、動力などの形で大量のエネルギーが消費(2011年度は約14,527PJ。2013年度版エネルギー白書より引用)されています。セラミックスに代表される窯業製品の製造工程の一つである高温焼成において、セラミックスの焼成に使用されるエネルギーは、投入エネルギー全体のわずか数%であり、排気ガス排熱などとして大気中へ放出されます。これらの利用されずに廃棄される熱を未利用熱と呼びます。


 高断熱性耐火物の省エネルギー効果

バッチ式セラミックス焼成炉を省エネルギー化するために、高断熱性耐火物の研究開発を行っています。高断熱性耐火物を炉材として使用した焼成炉において、焼成に必要な燃料使用量は、既存の断熱材を使用した 焼成炉よりも大幅に削減できる試算結果となり、低コストかつ大幅な省エネルギー効果が期待されます。


 ゲル化凍結法による多孔質セラミックス作製

ゲル化凍結法は、氷結晶を凍結乾燥により昇華除去することで多孔質セラミックスを作製する手法です。
本手法では、セラミック原料粉末と水溶性ゲル化材及び水などを混合したスラリーをゲル化、凍結、昇華による氷結晶の除去工程を経て得られる乾燥体を焼成することで低熱伝導率多孔質セラミックスを作製します。
また、氷が気孔源となるため有機物等の気孔形成剤を使用するよりも環境負荷が低く、ゲルに含まれる水分量を調整することにより気孔率を制御することが可能です。また、ゲルの凍結温度を変更することで、任意の気孔径を有する多孔質セラミックスを製造することが可能です。





高断熱性耐火物の外観写真

高断熱性耐火物の微細組織
写真提供:国立研究開発法人産業技術総合研究所
     中部センター構造材料研究部門
     セラミック組織制御グループ
     福島様


           
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