ニュージーランドを拠点とするスタートアップ企業CarbonScapeは、木材チップをバイオグラファイトと呼ばれる独自の形態のグラファイトに変換することで、電気自動車（EV）バッテリー業界向けの持続可能なソリューションを開拓しています。CarbonScapeのバイオグラファイトはEVバッテリーの充電に使用でき、従来の合成グラファイト製造に代わる環境に優しい代替品として注目されています。熱触媒技術によって製造されるバイオグラファイトは、カーボンネガティブなバイオ炭アノード、連続的かつ迅速な生産、高速充電、高容量、高純度、優れた品質、そして試験済みのセル性能など、様々な利点を備えています。
ニュージーランドを拠点とするスタートアップ企業CarbonScapeは、木材チップを利用して合成グラファイトを製造しており、これは電気自動車（EV）用バッテリーへの利用が期待されています。CarbonScapeは、木材生産で発生する廃棄物を加熱する熱分解プロセスを通じて、バイオ炭と呼ばれる代替グラファイトを製造しています。同社によれば、この炭素を豊富に含む材料を粉砕して生グラファイトに変換することで、より環境に優しい選択肢を提供しているとのことです。化石燃料を含む合成グラファイトの製造は、環境悪化につながります。一方、地球上に存在する再生不可能な化石炭素は、天然グラファイトの原料です。
CarbonScapeのCEOであるイヴァン・ウィリアムズ氏は声明の中で、「私たちの使命は、バッテリー業界の脱炭素化を実現することです。これは、サプライチェーンの地域化など、他のいくつかの問題も解決します」と述べた。
CarbonScape社の革新的で特許取得済みの熱触媒技術は、バイオマスに含まれる非晶質炭素を、優れたバッテリーグレードのバイオグラファイトに変換するプロセスに革命をもたらします。このプロセスにより、比類のない特性の組み合わせを持つようにカスタマイズされた、一貫して優れた品質のバイオグラファイト負極材が保証されます。さらに、この方法は、従来の合成グラファイトプロセスとは対照的に、必要な時間とコストを大幅に削減します。
持続可能なバッテリー材料源の開発は、欧米諸国における中国製EVバッテリーへの依存度を低減するために不可欠である。しかし、カーボンスケープ社の構想には、木材チップの過剰使用や、グラファイトと比較した場合のコスト効率の低さを指摘し、実現可能性に疑問を呈する批判者もいる。米国と欧州連合の当局者は、グラファイトを重要な鉱物とみなしており、国内での採掘生産を促進・拡大する方法を積極的に模索している。
こちらもご覧ください：ネットゼロ目標達成における木材リサイクルの役割
バイオグラファイトの利点
CarbonScape は、持続的に世界の需要を満たすバイオグラファイトを生産しています。同社の独自のアプローチは、天然グラファイトの完璧な品質と信頼性の高い生産プロセスを組み合わせたものです。
1. カーボンネガティブバイオチャー陽極
森林・木材産業の副産物を原料として利用することで、CO₂はバイオマス中に貯蔵される。バイオグラファイトの製造過程では少量のCO₂が放出されるが、除去される量よりはるかに少ないため、世界で唯一の正味負のバイオグラファイト陽極が実現する。
2. 継続的かつ迅速な生産
CarbonScape テクノロジーにより、バイオグラファイトの高速かつ継続的な生産が可能になり、排出物や長いサプライチェーンなしで、欧州や北米で増大するアノード需要にすぐに対応できるようになります。
3. より速い充電とより高い容量
その特殊な微細構造によりリチウムイオンの高速移動が可能となり、天然黒鉛と比較して優れた高速充電容量（2Cで60%以上の容量維持率）を実現します。CarbonScapeのバイオグラファイト負極は、高い結晶性により合成黒鉛（360mAh/g以上）よりも高い容量を有しています。
4. 高い純度
CarbonScapeプロセスは環境に優しく、低温を用いて高品質の黒鉛を生成します。炭素の純度は99.95%以上で、不純物は50ppm未満と非常に微量です。
5. 優れた品質
CarbonScape は、天然バイオマスの変動を克服することで、一貫性のあるバイオグラファイトを製造します。採掘された化石グラファイトや従来の合成グラファイトとは異なり、バイオグラファイトは立体的制限のない大きくて高品質の結晶子を持っています。
6. テストされたセルのパフォーマンス
CarbonScape社のバイオグラファイト負極は、LiNiMnCoO2（NMC）およびLiCoO2（LCO）正極を含む、実際の多層セルにおいて優れた性能を発揮します。電気自動車（EV）をはじめとする様々な市場の仕様をすべて満たしています。このセルは、25℃および45℃で数百回の充放電サイクル後も容量を維持しており、CarbonScape社のバイオグラファイトがEVバッテリーの充電に使用できることが実証されています。
CarbonScapeについて
同社は、気候に悪影響を与えるグラファイトを持続可能なバイオグラファイトに置き換えることを目指しています。これまで、EV、スマートテクノロジー、家電製品に不可欠な部品であるリチウムイオン電池用のグラファイトの調達は、大きく無視されてきました。しかし、CarbonScapeによるバイオグラファイトを使用したEV電池の充電の取り組みは、転機となりました。
CarbonScapeは、国連の持続可能な開発目標（UNSDG）に関連する8つの特定の分野で卓越した実績を上げており、これらの目標は同社の事業における持続可能性への取り組みの指針となっている。
- #7 手頃な価格でクリーンなエネルギー。
- ＃13 気候変動。
- #8 働きがいと経済成長。
- #9 産業、イノベーション、インフラ。
- #15 陸上の生命。
- 目標達成のためのパートナーシップ。
- #12 責任ある消費と生産。
- #11 持続可能な都市とコミュニティ。
CarbonScape Biographiteについて
この先進的なパイロット施設では、CarbonScapeバイオグラファイトの大規模生産に不可欠なプロセスを実証しています。専門家チームは、すべての主要処理工程において徹底的な品質管理分析を実施し、世界的なバイオグラファイト生産のための重要なスケールアップデータを提供します。さらに、外部委託業者による試験や、第三者エンジニアリングパートナーとの連携によって、このプロセスは補完されています。
CarbonScape の施設は、その所在地に関する認証を受けており、環境品質、安全性、健康における卓越した基準を維持するという揺るぎない取り組みを実証しています。
製品開発に必要な設備・機器は以下の通りです。
- バイオグラファイト陽極処理能力
- 連続フライス加工
- 高温雰囲気制御炉
- 精密混合装置
- 浄水場
- 球状化とコーティング
高度な品質管理および分析機能には、粉末およびスラリーの処理、コーティング、乾燥、プレスなどが含まれます。
出典：木材チップから作られる「グリーン」グラファイトは、中国のバッテリーエネルギー貯蔵における支配力を弱める可能性があるか？
