籾殻
籾殻

籾殻は、米粒を保護する硬い殻です。生育期に米を保護するだけでなく、建築資材、肥料、断熱材、燃料などとしても利用できます。籾殻は、米の 籾殻の一部です。

生産

籾殻は米の種子の一部です。籾殻は生育期に害虫から穀粒を守ります。籾殻は乳白色のシリカやリグニンなどの硬い物質でできています。籾殻は（細かく砕かない限り）食べたり飲み込んだりするのが難しく、繊維質が豊富であるため、人間はほとんど消化できません。しかし、古代中国の食糧不足の時代には、籾殻、山菜、大豆粉で作った菓子が日常の一般的な食事でした。このことから「穀類、籾殻、野菜の食事が半年間続く」という慣用句が生まれ、貧困と食糧不安を象徴しています。人間が使用できる固結防止剤の試験と商品化は2000年代初頭に行われました。この物質は、USDA認定オーガニック製品において二酸化ケイ素の代替品として承認されています。

籾殻から米を選別する「篩分け」は、米を丸ごと鍋に入れ、風に当てながら空中に投げる作業です。軽い籾殻は吹き飛ばされ、重い米は鍋に戻ります。後に、籾殻を取り除くための杵と、米搗き機と呼ばれる簡素な機械が開発されました。1885年には、現代の籾殻除去機がブラジルで発明されました。精米工程では、生の米から籾殻が取り除かれ、玄米が取り出されます。その後、通常、糠層をさらに精米することで白米が完成します。

用途

インドネシアのバトゥジャヤ遺跡（西暦 5 世紀）の寺院は、米の殻が入ったレンガで建てられました。

灰

籾殻を燃焼させると、籾殻灰（RHA）が得られる。この灰は、非晶質反応性シリカの潜在的な供給源であり、材料科学のさまざまな分野で利用されている。灰のほとんどは、ポートランドセメントの製造に使用されている。[ 1 ]完全に燃焼すると、灰のブレーン数はセメントのブレーン数（2,800～3,000）と比較して3,600にも達し、セメントよりも細かいことを意味する。シリカは、左官工事やコンクリート工事でセメントとともに使用される砂の基本成分である。この細かいシリカにより、非常にコンパクトなコンクリートが製造される。灰は非常に優れた断熱材でもある。灰の細かさは、従来のセメント砂混合物よりも深く浸透できるため、土木構造物の細かい亀裂を塞ぐための優れた候補にもなる。

籾殻灰は、中国や日本などの極東の稲作地域では古くから陶磁器の釉薬に使われてきました。[ 2 ]籾殻灰は約95%がシリカで構成されているため、釉薬に必要なシリカを簡単に導入することができ、また粒子が小さいため釉薬が早く溶けやすくなります。

RHAの用途としては、油や化学物質の吸収剤、土壌改良剤、シリコン源、製鉄所における断熱粉末、セラミックス産業における「酢タール」型離型剤などの忌避剤、断熱材などが挙げられます。より特殊な用途としては、触媒担体としての使用などがあります。[ 3 ]

グッドイヤーは、タイヤ添加剤の原料として米のもみ殻灰を使用する計画を発表した。[ 4 ] [ 5 ]

籾殻は、炭化ケイ素（SiC ）ウィスカーを製造するための低コストの材料です。このSiCウィスカーはセラミック切削工具の補強材として使用され、その強度を10倍に高めます。[ 6 ]

歯磨き粉

南インドでは、マラヤーラム語とタミル語でウミッカリとして知られる炭化した米ぬかが、歯磨き粉が登場する以前は伝統的に歯の洗浄に使用されていました。[ 7 ]

米ぬか油

米ぬか油は、米の外側の硬い茶色い層である籾殻（もみ殻）から抽出された油です。インド亜大陸、そしてインド、ネパール、バングラデシュ、インドネシア、日本、中国南部、マレーシアなどの東アジア諸国では、食用油として人気があります。

醸造

籾殻はビール醸造において、もろみのろ過能力を高めるために用いられます。また、伝統的な高梁（コーリャン）液の製造工程においても、籾殻は一工程で用いられます。発酵後、籾殻をワインタンクに投入することで空隙率を高め、蒸留に有利な効果をもたらします。

肥料と基質

籾殻は堆肥化できますが、リグニン含有量が多いため、堆肥化には時間がかかります。ミミズを使うことで堆肥化を加速させることもできます。ミミズ堆肥化技術を用いれば、籾殻は約4ヶ月で肥料に変換できます。

パーボイルド処理された籾殻（PBH）は、園芸、特に特定のハイドロカルチャーの基質または培地として使用されます。籾殻は時間の経過とともに分解します。籾殻は排水性が高く[ 8 ] 、グローストーンよりも水分を保持しにくいです[ 9 ]。籾殻は植物の成長制御に影響を与えないことが示されています[ 8 ]。

花火

籾殻に細粒の火薬を塗りつけ、空中花火の主爆発材料として使われます。

燃料

籾殻は圧縮して丸太にすることができ、木材の代わりに調理用の火として使うことができます。
メコンデルタのレンガ窯に米の籾殻を投入している様子。

適切な技術を用いれば、籾殻は燃焼させて蒸気機関の動力源として利用することができます。かつては、一部の精米所が籾殻をこのように処分していました。

籾殻を直接燃焼させると大量の煙が発生します。代替手段としてガス化があります。籾殻は上面照明式上昇気流ガス化炉で容易にガス化できます。この籾殻ガスの燃焼により青い炎が発生し、籾殻バイオ炭は優れた土壌改良剤となります。[ 10 ]

メコンデルタの伝統的なレンガ窯では、燃料として米のもみ殻が使われている。

ジュース抽出

米ぬかはリンゴ圧搾時の抽出効率を高めるための「圧搾助剤」として利用される。[ 11 ]

ペットフード繊維

米ぬかは人間の食品加工の際に生じる安価な副産物であり、ペットフードの増量成分として利用される繊維源として利用されている。[ 12 ]

枕の詰め物

枕の詰め物には米ぬかが使われます。枕はゆるめに詰められており、頭の形を保つため、治療効果があると考えられています。

断熱材

籾殻自体は燃えにくく、湿気によるカビや菌類の繁殖も少ないため、 A級断熱材に分類されます。[ 13 ]また、泥と水と混ぜて屋根材としても使われます。

パーティクルボードと段ボール

籾殻はパーティクルボードや段ボールの製造に使用されます。籾殻に含まれるシリカは、パーティクルボードをシロアリの寄生から守ります。[ 14 ]

ジオポリマー

RHA（米籾殻灰）は非晶質シリカ含有量が高いため、ジオポリマーコンクリートの原料として使用することができます。[ 15 ]

ライスコンクリート

最高のポゾラン特性を得るためには、籾殻の燃焼を700℃（973 K）以下に保ち、十分な空気を供給することで炭素の生成を最小限に抑える条件を作り、慎重に制御する必要があります。[ 16 ] [ 17 ]

与えられた水セメント比において、少量の米殻灰（セメント質量の2～3％）を添加すると、セメントミルクの分離と偏析を減らし、コンクリートの強度と耐久性を高めることで、コンクリート混合物の作業性を改善するのに役立つ場合があります。[ 18 ]しかし、強力な減水剤を使用しない場合、この添加剤を大量に導入すると、コンクリート混合物の作業性が低下する可能性があります。[ 19 ]

参照

参考文献

  1. ^オットー・W・フラーケ;他。 （2008年）。 "シリカ"。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井: 10.1002/14356007.a23_583.pub3。ISBN 978-3-527-30385-4。
  2. ^ロバート・ティシャーン (1998)。灰釉。クラウス出版。ISBN 0-87341-660-0。
  3. ^ J. Chumee et al. 「MCM-41を担持した白金–鉄触媒の米ぬかシリカ合成による特性評価とフェノール水酸化反応における性能」Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 015006無料ダウンロード
  4. ^ 「グッドイヤー、米の収穫廃棄物を燃費の良いタイヤトレッドに転換」。2015年1月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月9日閲覧。
  5. ^グッドイヤー、米ぬか灰シリカの供給契約を締結（オンライン動画）（YouTube）グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー2015年6月9日. 2016年5月26日閲覧。
  6. ^ 「SiCウィスカー強化セラミック複合材料」。材料科学技術部門 - 物理科学局。米国テネシー州オークリッジ：オークリッジ国立研究所。 2009年8月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年6月6日閲覧。
  7. ^ "ഉമിക്കരി ഉപയോഗിച്ച് പല്ല് തേക്കുന്നത് നല്ലതാണോ?」。サマヤム マラヤーラム語(マラヤーラム語) 。2024 年 6 月 5 日に取得。
  8. ^ a b Wallheimer, Brian (2010-10-25). 「米ぬかは温室栽培者にとって持続可能な排水手段」 .パデュー大学. 2017年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年8月30日閲覧。
  9. ^ 「グローストーンはパーライトやパーボイルド米殻の理想的な代替品」。(e) Science News。2011年12月4日。2018年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年6月6日閲覧。
  10. ^ Olivier, Paul; Hyman, Todd (2012年3月27日). 「バイオマスガス化とバイオチャールの利点」(PDF) . Engineering, Separation and Recycling LLC . 2013年6月6日閲覧.
  11. ^ 「プレス補助装置」 Vincent Corp. 2010年1月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年3月17日閲覧。
  12. ^ 「避けるべき原材料」。ドッグフード・プロジェクト。2018年4月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年6月4日閲覧。
  13. ^ 「建設における米殻 - Appropedia: サステナビリティwiki」 Appropedia、2013年2月23日。 2014年2月23日閲覧。
  14. ^ Coxworth, Ben (2015年5月28日). 「米の殻は、より安価で環境に優しく、長持ちするパーティクルボードに活用できるかもしれない」 . New Atlas . GIZMAG PTY LTD 2017. 2017年12月4日閲覧。
  15. ^ Das, Shaswat Kumar; Mishra, Jyotirmoy; Singh, Saurabh Kumar; et al. (2020-03-29). 「フライアッシュ中の米籾殻灰（RHA）の特性評価と利用 ― 持続可能な未来のための高炉スラグ系ジオポリマーコンクリート」Materials Today: Proceedings . 33 : 5162– 5167. doi : 10.1016/j.matpr.2020.02.870 . S2CID 216202502 . 
  16. ^ 「高温暴露が籾殻灰を含むコンクリートの特性に及ぼす影響」 researchgate.net . 2022年10月10日閲覧。
  17. ^ロードアイランド州ウマボール;オコビド、JO (2018)。「籾殻灰コンクリートの耐火性評価」．ヘリヨン。4 (12) e01035。Bibcode : 2018Heliy...401035U。土井：10.1016/j.heliyon.2018.e01035。PMC 6299146。PMID 30582051。  
  18. ^ 「ライスコンクリート：特性と組成」 . concretersmelbourne.net . 2022年3月5日. 2022年10月10日閲覧。
  19. ^ Al-Gburi, Majid; Yusuf, Salim A. (2022). 「ANNを用いたコンクリート強度に対する鉱物添加物の影響の調査」 . Asian Journal of Civil Engineering . 23 (3): 405– 414. doi : 10.1007/s42107-022-00431-1 . S2CID 247428142 . 

参考文献

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