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再生可能エネルギー業界向け真空

再生可能エネルギーを活用するための技術に、Buschの真空ポンプが使われています。

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再生可能エネルギーの生産に変革をもたらすBuschの真空ポンプ

Buschの真空テクノロジーは、グリーンな世界の実現を支えています。風力タービンブレードの成形からソーラーパネル用のシリコン結晶の成長まで、再生可能エネルギーにはBuschの真空ポンプが役立っています。

Buschの真空テクノロジーは、グリーンな世界の実現を支えています。
社会がよりクリーンで持続可能なエネルギー源への移行を目指す中、再生可能エネルギー業界は絶えず進化しています。従来のエネルギー生産は地球上で最大の汚染源の1つであり、世界の温室効果ガス排出量の大部分を占めています。再生可能エネルギーは、これらの排出量とカーボンフットプリントの大幅な削減に役立ちます。

再生可能エネルギーを活用するプロセスで真空がどのように使用されているか、そして他のエネルギー生産分野をより環境に優しく、より効率的にするために真空がどのように役立っているかをご紹介します。
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再生可能エネルギーの生成を支える真空

太陽光エネルギー向け真空ソリューション

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太陽光発電業界は現在、再生可能エネルギーセクターで最も急成長している分野です。

風力発電業界向け真空ソリューション

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風が風力タービンのブレードに当たると、ブレードが回転します。ローターは、ジェネレーターを回転させるメインシャフトとブレードを接続します。風力発電は、クリーンでゼロエミッションのエネルギー源です。

真空圧着

需要が増加するにつれて、風力タービン自体も増加します。最大のオフショアタービンは、ローターの直径が約260mに達します。これはオリンピックのスイミングプール5つ分の長さに相当します。これらの巨大なブレードは、複数の材料の層を圧縮し1枚にして作られます。こうすることで軽量で安定したブレードが生まれます。

まず、ガラス繊維、バルサ材、およびポリマー発泡体で構成された異なる層を型に慎重に配置し、その上から真空フィルムで覆います。次に、真空をかけてフィルムの下からすべての空気を抜き、フィルムを材料の層に密着させます 所定の真空レベルに達すると樹脂が引き込まれ、すべての層に行き渡り浸透し、ブレードが一体化します。

こうして、厳しい気象条件に耐える強力なブレードが生まれます。

適合する製品

地熱エネルギー生産におけるガス抽出を支える真空

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地熱エネルギーは、地球自体の熱を利用して電気を生成します。太陽光や風力エネルギーとは異なり、気象条件に左右されません。安定した信頼性の高い電力源です。

地中深くにある温水や蒸気を利用します。これらを地表に引き上げ、セパレーターで分離した後、蒸気がタービンを回すために使用されます。蒸気はその後に凝縮され水となり、再び貯留層に注入されます。こうして循環が完成し、再生可能なプロセスが実現します。しかし、この蒸気には二酸化炭素や硫化水素などの高濃度の非凝縮性ガスが含まれています。コンデンサー内を最適な真空レベルに維持するには、これらを除去する必要があります。

凝縮中にこれらのガスを抽出するために使われるのが、BuschのDOLPHINのような大型の水封式真空ポンプです。

適合する製品

バイオガス生産向けコンプレッサー

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バイオガスは、有機物の分解時に生成される再生可能エネルギーです。農業廃棄物、下水、都市廃棄物などの資源から得ることができます。

バイオガスを生成するには、有機廃棄物を消化槽と呼ばれるタンク内で微生物を使って分解します。バイオガスが生成されたら、消化槽の上部からガスを吸引し、コンプレッサーで圧縮して、消化槽の底に溜まったスラッジに戻す必要があります。このようにガスをスラッジの中で循環させるのには、いくつかの目的があります。まずは、熱を均一に分散させることです。タンク内のバクテリアの活性が高くなるため、バイオガスの生産がより効率的になります。他には、絶え間なく動かすことで廃棄物を循環させ、タンクの底に沈殿物が蓄積するのを防ぐことです。

循環に適合する製品
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より環境に優しいエネルギーのための真空

再生可能エネルギーによる電力の安定化

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石炭、石油、原子力発電所など、従来の発電では蒸気が必要です。石炭や石油の燃焼、あるいは核分裂で、水を加熱し蒸発させます。

そして蒸気がタービンと発電機を一定の速度で駆動し、電力を生み出します。発電量が低下した場合でも、タービンは数分間回転し続けます。これにより系統慣性が確保され、電力の需要と発電量のバランスに関わらず、電力グリッドの安定した周波数を維持します。

風力タービンやソーラーパネルによって電力が生成される場合は、蒸気駆動のタービンはありません。このため、グリッドの安定性は低下します。解決策の1つは、これらの再生可能エネルギー源が生成するエネルギーを使用して、大型フライホイールを回転させることです。これらの大きく重たいホイールは、発電所のタービンと同じ役割を果たし、発電量が低下したり、需要が増加したりした場合でも、エネルギーの流れを維持します。

このホイールを真空下で回転させることで、空気抵抗を減らします。そうすることで、ごくわずかなエネルギーで回転が維持でき、非常に効率的です。

適合する製品:COBRA NX 0650 A

水素燃料電池

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水素燃料電池は電気化学的プロセスで電流を発生させるため、従来のエンジンのように燃料を燃焼させることはありません。また、有害な排出物も生成されません。水素と酸素が反応して電気が作られ、水と熱が副産物として発生します。この技術は電気自動車のモーターの駆動、インフラのバックアップ電源、大型船舶の電力供給にも使用できます。

Buschは、TÜV認証を取得した初の水素循環ブロワーを市場投入することで、この持続可能な技術の効率的な利用に大きく貢献しました。反応しきれなかった水素をブロワーで循環させ、再利用します。

適合する製品:MINK MH 0018 A

リチウムバッテリー製造

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道路輸送は世界のCO2排出量の約15%を占めています。eモビリティは、普及が進み価格が下がるにつれ、排出量を削減する有力な手段となっています。そして、この変化を推進する原動力は、リチウムイオンバッテリーです。

eモビリティ用バッテリーの製造には、真空が不可欠です。電極スラリーは、バッテリー内部でエネルギーを伝達するための重要な要素です。均質なペーストを作るために混錬し、乾燥して余分な水分を除去します。次に、バッテリーセルを空にして電解液を充填します。その後、セルを含浸し、電解液を脱気します。すべてが真空下で行われます。

適合する製品

二酸化炭素回収

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従来の発電所で化石燃料を燃やすと、毎日膨大な量の二酸化炭素が放出されます。ただし、空気中に直接放出しない方法もあります。一部の発電所やその他の炭素の排出が多い業界は、炭素回収技術に投資し、大気中に放出される炭素を制限または除去しています。このCO2回収技術では、真空ポンプを使用します。

直接空気回収(DAC)は、二酸化炭素回収のもう一つの方法です。DACは、CO2の発生源ではなく、大気から直接二酸化炭素を回収します。そのため、排出を防ぐのではなく、すでに大気中に存在する排出ガスを削減するための補完的な手段として利用できます。

方法に関わらず、回収した二酸化炭素には2つのオプションがあります。1つ目は、永久的な貯留です。CO2を水と反応させ炭酸を作ります。その後、地下にポンプで送り込まれ、そこで玄武岩の岩盤と反応し、鉱物化して固まります。

2つ目のオプションは、二酸化炭素のリサイクルです。温室での植物の成長促進や、消火活動に使用できます。または、メラミン、接着剤、肥料などの他の化学物質の製造に使用することもできます。

Climeworks社が直接空気回収テクノロジーで大気から二酸化炭素を除去する方法をご紹介します:

直接空気回収

真空プロセスの性能を最大限に引き出す

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Vacuum Diagnosticsの専門的な知見

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