窒素を利用した防火対策

火災においては、消火活動が炎自体よりも大きな損害を生じさせる事態がしばし起こります。そのため、そもそも炎が出ないような対策を施すことが、消火よりも優先事項となります。Wagner Groupの開発したOxyReduct技術は、まさにそれを目指したものです。Buschの真空ポンプとコンプレッサーは、この技術において中心的な役割を果たします。

皆さんは、世界で最も安全な都市はどこだと思いますか？火災のリスクに限って言うなら、それは、ボリビアの都市ラパスです。建物内外の火災というものが、実質的に起こりません。海面レベルでの空気中の酸素濃度は21%です。平均標高3600メートルのラパスは気圧が低いため、空気中の酸素含有量は海面レベルの14％に匹敵します。このような低い酸素濃度では、木材やプラスチックなどの素材は燃えません。紙でさえ、1枚づつでないと燃えません。

古文書やサーバーセンターのリスク

とはいえ、世界の人口の大多数が暮らすのは、ボリビアやアンデス高原よりも低い土地です。つまり、数え切れないほどの施設が通常の酸素濃度に置かれているため、火災による損害の危険性が明らかに高いのです。この中には、危険物の倉庫や公文書保管庫、博物館の倉庫、データセンターなどが含まれ、防火や消火の対策が重要な課題となります。例えば、空港の安全を担うITシステムを運営する施設などは、火災による停止が決して許されません。

OxyReductの根底にある考え方は、標高の高い場所と同じように、物が燃えにくい環境を作ることです。具体的には窒素ガスを注入することで、空気中の酸素濃度を低下させ、火事が起こらないようにするのです。窒素は不活性ガスです。そのため火事を抑制できるのですが、ポイントは地球の大気の大部分を占めていて、どこでも手に入れられることです。ガスメーカーにボンベ入りの窒素を配達してもらうこともできますが、長期的には非常に高価なオペレーションとなります。

空気から直接取り出す

OxyReductシステムは、VPSA（真空圧力スイング吸着）技術を利用して、大気から窒素を分離します。この技術では、大気を加圧し活性炭で作られた分子ふるいを通過させます。すると活性炭の表面に酸素分子が吸着され、窒素と酸素が分離できるのです。減圧すると吸着された酸素分子が活性炭から解放され、分子ふるいが再生されます。この加圧と減圧を繰り返すことで、窒素を集め供給できるのです。

ブッシュのクロー真空ポンプ／コンプレッサーMINKが、加圧と減圧を頻繁に繰り返すこの技術を支えています。MINKの優れた技術と経済性により、OxyReduct社の装置は、従来の装置と比較し、エネルギーコストを最大で80%削減することが可能になりました。ブッシュは、OxyReductシステムの開発に対する感謝を込め、製造元であるWagner社に2017年の「Innovation in Vacuum Busch Award」を贈りました。