この新システムがこれからのオゾン活用の『新基準』になります。
オゾン水生成器は、まず酸素を原料にオゾンガスを生成し、次にそれを水に溶かしてオゾン水を生成します。ご存知ですか？今までのオゾン水生成器は、94％の酸素・オゾンガスを未使用のまま排気していたことを。
そんな無駄が多い状況に甘んじているのはおかしい！
そこでハマネツは、今までの常識を打ち破る排オゾンガスの出ないオゾン水生成器の研究開発を始めたのです。
着手から4年、画期的な新システムがついに完成しました。現在特許出願中です！
『オゾン』って何だろう？ ～オゾン初級編～
これから様々な分野での活躍が期待されるオゾン。では、オゾンとは一体どんなものなのでしょうか？まずはオゾンについてご説明します。
オゾンとは
オゾン（O3）は、3つの酸素原子（O）が結びついたものです。地球上では、空気中だけでなく水中にも存在します。
オゾン層
地球が誕生したのは約46億年前のことです。やがて紫外線が届かない海の中で藻類が生まれ、光合成により酸素が作られはじめました。それが少しずつ大気に広がり、酸素が成層圏にまで達すると、紫外線を吸収した酸素分子は酸素原子になり、別の酸素分子と結合してオゾンとなったのです。
こうして30億年以上の歳月をかけて形成されたオゾン層は、地球の生命体を太陽の紫外線から守る保護幕となりました。
オゾンの発見
化学者・シェーンバインによるオゾンの発見は1840年のことでした。その特有のにおいから、ギリシャ語で「臭い」を意味するOzeinを語源とし、オゾン（OZONE）と名付けられました。
オゾンの特性
オゾンには、3つの酸素原子のうちの1つを放出して酸素分子（O2）になろうとする性質があり、放出された酸素原子は、様々な物質と結合して酸化反応を起こします。オゾンが持つこのような強力な酸化力は、脱臭・除菌・脱色・有機物分解などの分野で有効です。また、使用後は自然に分解して酸素に戻るので、残留性もありません。環境にも優しいことから、オゾン活用の場は今後さらに広がっていくものと思われます。
広がる！オゾンの可能性 ～オゾン活用編～
オゾンを最大限有効に活用して頂く為に、オゾンの特徴・注意点をご紹介します。
強力な殺菌力
自然界ではフッ素に次ぐ酸化作用を持ち、その殺菌力は塩素の約6倍にもなります。
他の殺菌方法とは異なり“耐性菌”を作らない。
次亜塩素酸ナトリウムは一般的に使用されている殺菌剤です。次亜塩素酸は細菌の細胞壁を通過して細胞内の酸素を破壊しますが、繰り返し使用することで耐性菌が生じてしまう可能性があります。一方、オゾンは細菌の細胞壁を直接攻撃して分解するため、何回使用しても耐性菌が発生しません。
短時間で殺菌
他の殺菌剤と比較すると、非常に短時間で効果が出ます。（瞬間殺菌）
塩素と比較するとそのスピードは約300培です。
環境中に残留しない
オゾンには、自然に分解して酸素に戻るという特性があるため、廃棄物や残留物を一切残しません。
常温殺菌が可能
常温で処理することが可能なことから、熱によって変成してしまう素材にも使用できます。
表面殺菌
表面殺菌のため内部組成に影響を与えません。食材においては、オゾンと触れた面が殺菌されるので内部の劣化を防ぎます。つまり、品質を落とさずに殺菌することができ、鮮度も保てるのです。
注意点
殺菌効果が持続しない
一瞬で酸化してしまうため、持続的な効果が望めません。
劣化させてしまう材質がある
天然ゴムやニトリルゴム等劣化させてしまう材質があります。
人体に悪影響がある
オゾンの最大の欠点は、高濃度オゾンは人体に有害な作用があることです。症状としては、咳・深呼吸時の肋骨下痛・頭痛・吐気・倦怠感などがあります。発ガン性は無いと言われています。繰り返し暴露されると慢性中毒になるので取り扱いに注意が必要です。
オゾンはガスの状態での作業環境許容濃度が0.1ｐｐｍと定められており、高濃度での使用は出来ません。このため有人環境では低い濃度のオゾンが利用されています。
オゾンの特徴や注意点についてはよくある質問のページにも項目を設けておりますので、ご興味がありましたらご覧ください。
水のエキスパート・ハマネツの取り組み
それでは、ハマネツがオゾン装置の開発に取り組み始めた理由と、その成果をご紹介します。
ハマネツは、「人と環境の豊かな調和」というテーマのもと Reduce Reuse Recycle（リデュース：廃棄物の発生抑制 リユース：再使用 リサイクル：再資源化） の3つを研究開発のキーワードとして、水処理や公害防止に関する測定分析および諸設備の設計・施工等を行っています。
数年前、ハマネツは循環トイレの開発に取り組む中で『オゾン』に着目するようになりました。オゾンは、汚水の脱色にもすばらしい成果を上げたのです。
そこでハマネツは、オゾンの持つ「強力な酸化力」の活用法と、活用のための装置について研究・調査を開始しました。
オゾンは悪者ではない。原因は装置にあった！
「えっ、オゾン？10年前にブームがあったけど、今は流行らないわねえ。あのころは大小粗悪品が市場にあふれてね。」
そう話してくれたのは、ある食品関連の月刊誌の編集長。開発研究にあたり事前に行った市場調査では、オゾン装置に対する評判は「危ない」「メンテナンスコストがかかる」「使い勝手が悪い」と、かなり悪いイメージばかりでした。雨後の筍のごとく誕生したオゾン関連の企業は淘汰されましたが、今でもオゾンに対する悪いイメージは市場に残っています。
しかし、悪いのはオゾンではありません。「メンテナンスコストがかかる」「使い勝手が悪い」のは装置のせいです。オゾンには危険という一面もありますが、安全に使用できる装置があれば問題はありません。
ハマネツは、優れた特性を持つオゾンを安全かつ低コストで有効に利用する方法を探し始めました。
オゾン水生成器の開発へ
オゾンの注意点の部分でも述べたように、高濃度オゾンは人体に有害な影響を与えます。そのため、オゾンはガスの状態での作業環境許容濃度が0.1ｐｐｍと定められており、高濃度での使用はできません。
そこでハマネツは、その特性を最大限に活かし、かつ安全に使用できるオゾンを求め、『オゾン水』という形にたどり着きました。
オゾンは水に溶解させ、オゾン水にすることによって高濃度でも比較的安全に取り扱うことが可能となります。水中のオゾンは自己分解速度が空気中に存在する時よりも早いからです。さらには、オゾンが水に溶解する際に、より強力な酸化剤である“ヒドロキシルラジカル”が生成されるので、オゾンガスの状態で利用するよりも大きな効果を得ることができます。
ハマネツでは、4年ほど前から大量の酸素を水に溶かす装置を取り扱う準備をしていました。そんな中、酸素よりもオゾンを溶かした水の方が付加価値のある提案ができるのでは、と考えたのです。オゾンについての調査・研究を進めた結果、オゾン水にすることで優れた殺菌力・脱臭力を持ち、二次汚染を起こしにくい装置ができるという結論に達し、オゾン水生成器の開発をスタートしました。
問題山積のオゾン水生成器！
オゾン水生成器の調査をしてみると、今までのオゾン水生成器には大きな問題があることが分かりました。
原料を94％も無駄にしている
オゾン発生方式の一つである放電方式では、オゾンガスを生成する段階で、酸素原料の大部分は酸素のまま残ってしまいます。生成されるオゾンガスは最大でも6％程度にすぎません。オゾン水を生成する段階では、そのオゾンガスを水に溶解させますが、この時も全てのオゾンガスが溶解するのではなく、未溶解のまま残ってしまうオゾンガスがあります。このような『オゾンガスにならなかった酸素』と『未溶解のままのオゾンガス』が混合した『未利用オゾンガス』は、原料の94％にもなりますが、今までのオゾン水生成器では排気されてきました。
酸素原料を無駄にしてしまっているオゾン水生成器には2つのタイプがあります。未利用オゾンガスをそのまま排出するタイプと未利用オゾンガスを酸素に分解して排出するタイプです。いずれも原料を無駄にしているという他に、次のような問題も含んでいます。
未利用オゾンガスをそのまま排出するタイプ
オゾンガスはオゾン水よりも危険性が増します。危険なオゾンガスを排気するためのシステムも必要です。
未利用オゾンガスを酸素に分解して排出するタイプ
- 使用環境によっては高濃度のオゾンガスが発生する場合もあります。
- 高濃度のオゾンガスをそのまま排出する機種もあり、危険です。
- 付帯設備（オゾンガス排気）の設置が必要です。
コストをかけて再分解した酸素を排気してしまうため無駄が大きくなります。
- オゾン発生器内部の腐食を防ぐために、オゾンガスを過熱したり、触媒を使用しなければならならず、そのための機能を備える必要があります。
- 使用エネルギーが増加します。
- 機器が大型化します。
※これらの問題を解消するタイプのオゾン水生成器もあります。未利用オゾンガスを酸素に分解した後、再利用するという仕組みを備えたタイプです。しかし、未利用オゾンガスを酸素に分解するための機能が必要となり、使用エネルギーも増加するため、コストの上昇は免れません。
非常識に挑戦！業界初の循環式オゾン水生成器の誕生
ハマネツでは今までのオゾン水生成器が持つ未利用オゾンガスの問題に注目しました。
『未利用オゾンガスが発生する』ことを当然とするのではなく、未利用オゾンガスを出さない方法があるのではなだろうか、というところからのスタートです。
理論的には、未利用のオゾンガスを直接循環することができれば、コストをかけずにオゾンガスを再利用することができるようになります。しかし、実際には理論だけでは形になりません。今までの常識を覆すような全く新しいシステムが必要となります。
それでもハマネツは、水に関わる環境開発型の企業だからこそ、常識的なオゾン水生成器ではなく、『非常識を形にしたオゾン水生成器を作りたい』と研究開発に取り組みました。
その結果、4年の開発期間を経て業界初の循環式オゾン水生成器は誕生しました。未利用オゾンガスを直接オゾン発生器に戻して再利用するという他に例がない画期的なシステムです。
このシステムにより、次の4点を実現することができました。
- 酸素を無駄なく活用できる
- 排気機能の不要によるコストの軽減
- 機器の小型化
- オゾンガス排出による危険の回避
つまり、今までのオゾン水生成器が抱えていた問題を、全て解消できたのです。
オゾン水生成器はこちら
オゾン水生成器から始まるこれからのオゾン装置
循環式オゾン水生成器の技術は現在特許出願中です。そしてこれこそが、今後のオゾン活用の『新基準』になっていくとハマネツは考えています。
オゾンが危険で、コストが高く、使い勝手が悪いという時代は終わりました。
ハマネツではオゾンをより「安全に」「効果的に」「経済的に」使用することを可能にするために、オゾン水生成器を出発点とし、さらなる研究を続けています。これからのハマネツにご期待ください。
