村田制作所的耐热活性陶瓷大幅削减燃料消耗——对Scope 1的挑战(后篇)

在用于对工厂废气中所含VOC(挥发性有机化合物)进行无害化处理的RTO(蓄热式废气处理装置)中,村田的“耐热活性陶瓷”成功地大幅削减了燃料消耗。通过将其设置在RTO装置中,解决制造业面临的一大课题——削减公司自身排放的温室气体(Scope 1)。继前篇对该举措的背景进行了访谈之后,后篇我们将对具体的实证结果进行访谈。

3. 开始公司在自营工厂进行实证。数据所显示的燃料消耗削减效果如何

为了在实际环境中验证耐热活性陶瓷的性能,村田在其公司自营工厂进行了实证实验。我们就实证过程及由此获得的具体成果对陶瓷电容器事业本部的安田先生以及技术与事业开发本部的佐藤先生进行了访谈。

安田:“首先,为了在村田的工厂进行实证,我们想从燃料消耗量较多的据点开始尝试。于是,候选对象便是中国无锡的生产据点,由于中国对废气处理有严格的管制条例,因此在中国的应对实绩将成为全球推广的有力数据。同时,我们认为在易于获取详细数据的环境下进行测试也是不可或缺的,因此在距离村田制作所总部较近的滋贺县野洲事业所也进行了实证。
在实证中,我们设置了耐热活性陶瓷,并分阶段降低了设定温度。在将温度降低50℃、100℃、150℃的过程中,确认了分解性能没有问题。试算预计的燃料消耗削减效果为20%~30%左右,但实际上达到了30%~50%,最高超过了60%,实际结果远超预期。
起初我们无法相信这一结果,于是反复进行了详细分析。之所以这样说,是因为如果单纯计算,将设定温度从850℃降至700℃时,削减效果预计只有几成。经过调查发现,实际上废气浓度会根据工厂的生产量而经常变化,燃烧器也随之反复开关,因此由于引入了活性陶瓷而导致炉内热量趋于稳定,降低了燃烧器的开关频率,作为其协同效应,使燃料消耗削减率大幅提高。
作为引入后的燃料消耗削减实绩,经实证后的能源节省效果为:野洲事业所A削减53%,野洲事业所B(另一条生产线)削减32%,无锡村田电子有限公司削减37%。此外,在出云村田制作所,在保持设定温度不变的情况下,通过将现有蓄热体与活性陶瓷组合使用,得到了62%的削减结果,这相当于每年削减2,000吨的GHG排放量。”

无锡村田电子有限公司、出云村田制作所、野洲事业所A、野洲事业所B的燃料消耗削减实绩

佐藤:“即使我们向客户展示了实证数据,也常常被问‘为什么会这样?’。作为技术人员,我认为需要考虑的是,如何站在实际使用的用户的立场,通俗易懂地对效果进行说明。”

4. 不只是经济效果。从现场扩展的可持续发展

耐热活性陶瓷不仅通过燃料消耗削减带来能源节省效果,而且在多个方面都获得了高度评价。

安田:“例如,设置时不需要特别的设备改造工事这一点。虽然活性陶瓷劣化后需要更换,但更换作业也很简单,只要在炉内冷却到作业人员可以进行作业的温度后,更换蜂窝即可,实质上2~3天就能完成。
另外,在无锡村田电子有限公司,初始费用的回收只用了不到两年的时间。我们认为,如果削减率够高,投资回收期下限可缩短至一年。这些经济效益使感受到首台装置的效果后的客户在比较短的时间内就开始在其他处理装置上也使用活性陶瓷。”

通过耐热活性陶瓷的开发,面向创造环境价值的举措正在推进。今后,为了提供更加可持续的价值,你们又描绘着怎样的展望蓝图呢?

佐藤:“通过催化剂研究,我深切感受到,作为电子元件制造商所培育的村田技术在不同领域有很多的应用可能性。我期待像此次这样为环境课题和社会价值做贡献的举措能够作为新的村田企业文化在公司内部渗透。
此外,我们目前在致力于开发寿命更长的催化剂材料,以及探索废弃材料重新利用的可能性。虽然全部重新利用很难,但我们力争将来能在设计中考虑到降低废弃损耗。”

安田:“致力于应对管制条例的客户的目标也不只是应对管制条例,而是认真思考‘如何才能尽量削减Scope 1?’或者‘中长期应该采取什么措施?’等社会价值问题。今后,我们将继续通过不断进行材料技术的开发与实用化,努力增加使用环保型废气处理装置的工厂数量。”

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