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高炉原料化

高炉原料化とは

製鉄所では、鉄鉱石(酸化鉄) とコークス(石炭を蒸し焼きにしたもの)を高炉という巨大な反応容器で化学反応させ、私たちの社会になくてはならない素材である鉄を製造しています。コークスは、鉄鉱石の主な成分である酸化鉄から酸素をうばう役割(還元という化学反応)を果たします。

使用済みプラスチックは石油を原料にしているので、炭素と水素からできています。この化学的特徴を生かし、工夫して使えば、使い終わったプラスチックを製鉄所でコークスの代わりに使えるかもしれない、と考えて開発されたのが、高炉原料化というリサイクルの方法です。この方法だと、貴重な天然資源である原料炭の節約ができるとともに、水素の有効利用が図れるため、排出されるCO2の削減ができるという大きな利点もあります。

高炉原料化のシステム

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炉の中を化学的に見ると・・・

イラスト:炉の中を化学的に見ると・・・
(参考資料・図版提供:JFEホールディング)
副原料として炭の粉を入れると、COガスが発生する。
COガスは炉内の鉄鉱石の酸素をうばい、CO2になる。
プラスチックが高温でガス化され、COとH2になる。
H2は鉄鉱石の酸素と反応して水(H2O)になる。H2Oができる分、CO2が減る。
鉄鉱石は、Fe2O3+3H2=2Fe+3H2Oとなり、銑鉄と水ができる。

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企画・制作 一般社団法人 プラスチック循環利用協会 監修 全国小中学校環境教育研究会