（化学）ライフリズムは強烈なビート
07 Jun 2021
GEAは、6月全体を通したACHEMA Pulseの一環として、多面的な化学業界における収益アプローチを目標としています。当社は、例えば温室効果ガス排出量の削減、プロセスの最適化、サーキュラーエコノミーで重要な役割を果たす技術などを使用して、さまざまなビートを操れば、どのように高収率/生産性、高品質製品、および高エネルギー効率システムをわずかな時間で実現することができるかを強調しています。
過去には、サーキュラーエコノミーやバイオエコノミーを追求することは、農業、および消費者/企業-間ベンチャー両方を含む多くの市場におけるベンチマークや目標としてほとんど独占的に見なされていました。今日では、石油化学製品の再生可能な原材料への置き換えは、経済的価値の高い製品を作り出すための基礎として利用することにより、収益性を向上させることができるものになりました。例えば、バイオリファイナリーによるバイオ化学品製造には、植物廃棄物、微生物廃棄物、有機廃棄物、および真菌バイオマスを、化学業界を含む幅広い分野で使用するための多様なバイオベース製品や構成要素に変換することが含まれます。再生可能資源を活用することにより、業界全体が化石資源に基づく飼料原料の使用を削減する新たな技術革新を開発することによって二酸化炭素排出量を低減しています。
GEAソリューションは、バイオ燃料、バイオポリマーおよびその他のバイオ化学品だけでなく、食品業界と飼料 (給餌) 業界向けの化学成分と原料の効率的な製造を含む、ほぼ全ての種類の再生可能資源と業界用途に対応します。当社は、お客様および多様なコンソーシアムと提携して、バイオプラスチックの構成成分として使用される再生可能な飼料原料から酸を製造するとともに、バイオ農薬と飼料 (給餌) で使用するための微細藻類を活用し、タンポポからゴムを製造したり、昆虫や食品製造の廃棄物流からタンパク質を製造するなどを行い、バイオリファイナリーモデルを確立し、テストしました。実際に、当社の製品ラインは、発酵から下流側処理まで、製品分離、精製、濃縮、乾燥に対応する遠心分離機、膜ろ過ユニット、蒸発器、晶析装置、蒸留プラント、流動床乾燥機を網羅ています。
例えば、生産コストが安く、汎用性の高いプラスチックは、ほとんどすべての形状、用途に成型加工、プレス加工、圧搾加工、成形加工することが可能です。プラスチックの大半は原油や石炭などの化石燃料から製造されていますが、この数年の科学の進歩により、サトウキビ、バレイショでんぷん、セルロース（木材）、トウモロコシ、大豆、廃棄植物油、およびその他の食品廃棄物や酪農経営廃棄物を含む、環境に優しい持続可能な植物由来の資源からプラスチックを製造することが可能になりました。
バイオマスをバイオポリマーとバイオプラスチックに転換する新しいプロセスは、効率的で信頼性の高い技術と加工装置 に依存しています。GEAは、ホワイトバイオテクノロジーの世界的リーダーとして、この分野の最先端を行っており、10年以上にわたってバイオプラスチック部門と協働して、機器・技術の開発、テストと微調整を行ってきました。これにより、業界は研究開発とパイロットプロセスを実行可能な商用製造の流れにスケールアップするとが可能になります。ポリエチレンテレフタレート（PET）の生分解可能、持続可能な代替品であるポリ乳酸（PLA）の製造に使用される乳酸の植物由来資源からの製造が、この非常に優れた実例です。
重要なのは、GEAが組織と協働してプロセスの問題に対処し、効率を高め、革新的なコンセプトをバイオプラスチックやその他のバイオベースの製品を製造するための実行可能な産業プロセスに変えることを支援していることです。各ソリューションは、エネルギーと水の使用を節約し、余分の加熱エネルギーをリサイクルし、可能な場合は廃棄物や排出量の削減を支援するように設計されているので、環境に優しい製品が持続可能な技術を用いて製造されるようになります。
グリーン・レボリューション（環境に優しい大改革）の推進
今日のリチウム電池は、医療用機器、家庭用電子機器、産業用電子機器の電源オン状態に維持しますが、この軽量で銀色の金属に「白い鉱油」という呼称が一般的になったのは、リチウムイオン電池が次世代の電気自動車やハイブリッド車で使用されるようになったためです。電気自動車市場の需要を満たすためにリチウム電池市場が急上昇することに疑いの余地はありません。しかし、この人間に知られている最も軽い金属は自然界で純粋元素として存在せず、地下にあるブライン（塩水）湖の岩や鉱物塩に閉じ込められているか、火成岩内にあるリシア輝石、葉長石、リシア雲母の鉱質沈着物から抽出されます。
GEAは、これらのバリューチェーン問題に対処するため、濃縮ブライン（塩水）やリシア輝石からリチウムを生産するのに重要な鍵となる蒸発技術、結晶化技術、乾燥技術を開発しました。当社の製品ラインは、不純物を除去するための膜ろ過システムから、固体/液体の遠心分離機、濃縮・精製システム、リチウム塩やリチウム化合物の流動床乾燥機までに及びます。さらに、GEAの専門知識には、高度なリチウム電池材料用の電池グレード粉末の噴霧乾燥技術も含まれています。
リチウムイオン電池材料の噴霧乾燥に関していえば、「万能」ソリューションのようなものはありませんが、GEAの粉末エンジニアは各ソリューションをあらゆる用途に合わせてカスタマイズします。GEAの粉末エンジニアはまた、包括的なパイロットプラントテストを実施して、各プロセスが一貫して優れた品質の粉末を生成することを保証します。
リチウムの生産と処理に関するGEAの資格・経歴と幅広い製品ラインの対象は、採掘直後の中間製品精製から始まり、乾燥粉末で終了します。当社は、リチウム濃縮、塩の結晶化と精製、不純物除去、流動床と噴霧乾燥、副産物回収、リチウムリサイクルプロセスの開発、用途により世界中のお客様を支援しています。
無駄にしない、無駄にしたくない
水は世界中で貴重な資源になっており、水の対処法に対する社会の関心はますます高まっています。処理水の需要に対応するため、数多くの企業が井戸を掘削して、大量の地下水を汲み上げています。しかしながら、地下水を飲用水に利用することを優先するようになっている政府は、地下水高税を課したり、企業が地下水面にアクセスすることを拒否するようになっています。これは化学品製造業者にとって懸念事項であるだけでなく、廃棄物処理業界、冶金業界、繊維業界などの他の分野にも影響を及ぼしています。
廃水蒸発には費用がかかり、エネルギーを集中的に消費する可能性がありますが、必ずしもそうである必要はありません。一部の企業は、廃水蒸発が実行可能な唯一の選択肢であることから、廃水を蒸発させていますが、廃水問題の解決は一側面にすぎません。実際に、製造業者は、処理水として復水を再利用すれば、3～5年以内に投資を回収することが可能です。GEA機器は非常に堅牢であり、一世代以上にわたって長持ちするように構築されていることを考慮すると、蒸発エネルギー消費量は、熱的または機械的蒸気再圧縮（MVR）によって大幅に削減することが可能です。
GEA熱分離装置
しかしながら、主な考慮事項は廃水の組成です。廃水の組成は、適切な物理パラメータが考慮され、対応するソリューションを適切に実装できることを確認するために、徹底的にテストする必要があります。当社のお客様は、GEAの専門スタッフが配置されたテストセンター、実験室施設、パイロット機器のネットワークの恩恵を受けます。当社は、このネットワークにより、お客様が利用可能なソリューションを検討し、コスト削減額を投資額とエネルギーコストと比較する際にお客様を支援することができます。
GEAは、食品業界、薬品業界、化学業界における厳格な基準が適用される分離技術に関する豊富な経験を有しており、広範な分野の企業にアドバイスを提供するのに適しています。そんなに重要な理由とは？国連の推定によれば、世界廃水量の80%が処理も再利用もされることなしに生態系に戻っており、毎年360万人が水関連の病気で死亡していて、そのうち84%は子供です。その上、水不足は10人中4人に影響を及ぼしており、2025年までに18億人が絶対的な水不足状態の国や地域に住むことになる国連は予想しています。
GEAは、これが自己達成的予言になるのを防ぐためにできる限りのことを行っており、インド全土の廃水処理プラントの一部として、また産業流出液用や都市下水用に、多数のバイオソリッド（下水汚泥）デカンタを供給しています。アイルランドでは、GEAの脱水技術が通常よりも10～15%乾燥しているため、輸送や再利用にかかる費用が少ない汚泥を農業用肥料として生産することで、操業コストの削減に役立っています。メキシコでは、シウダードファレスの発電所向けの排水ゼロ排出（ZLD）廃水処理プラントの設計、建設にGEAが採用されました。しかも、それは比喩的な氷山の一角にすぎません。
ところで、先ほど話題になったプラスチックを覚えていますか？一周して元の話題に戻ろうとしています。リサイクルと生産に関する厳しい要件と組み合わせることで、リサイクルされたPET（rPET）は広く手に入るようになり、より競争力のある価格になっています。rPETを製造、使用する多くの企業が、処理水を取り扱うGEAの遠心分離機/油清浄機の技術を信頼し、維持費を最小限に抑えながら、品質と環境の基準に適合しています。
肥料生産
ここでは肥料が重要な役割を果たしますが、地下水の硝酸濃度、温室効果ガス排出量、土壌汚染などの入力と出力間のバランスを特定する必要があります。そのため、多くの生産者はリン酸一アンモニウムまたはMAPなどの高純度で水溶性調剤を求めています。MAPの生産では、一般的にリン酸が出発物質として使用されますが、GEAは、精製リン酸を購入したり、追加の精製ラインを統合したりする必要性を排除する、高品質の可溶性MAP肥料を製造するための画期的なソリューションを開発、実装しました。
