持続可能な変圧器における炭素フットプリント削減のための高オレイン酸天然エステル系絶縁油のライフサイクルアセスメント

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides LCA data and thermal performance evidence for natural ester oils, useful for further research on sustainable transformer design.

🏢実務担当者:Offers a viable alternative to mineral oil for transformer manufacturers and utilities to reduce carbon footprint and improve efficiency.

🏛政策担当者:Highlights a technology that can contribute to grid decarbonization and resource efficiency, potentially informing standards and incentives.

抄録 エネルギー効率の向上と温室効果ガス（GHG）排出削減は、低炭素電力システムと持続可能な送電網インフラへの移行に不可欠である。鉱油系絶縁油は、石油の採掘と精製により、ライフサイクル全体での炭素フットプリントが大きい。植物由来の天然エステル流体は、CO2排出量が少なく、生分解性があり、毒性も低い。また、引火点が高く、火災安全性も向上する。本研究では、変圧器用途における持続可能な代替品としての高オレイン酸天然エステル（HONE）系絶縁油のライフサイクルアセスメント（LCA）を提示する。HONEの熱性能は、標準クラフト紙と熱向上クラフト（TUK）紙の絶縁システムの両方を用いた促進熱老化実験により評価され、鉱油および従来の天然エステルと比較された。結果は、HONEがセルロースの劣化を大幅に遅らせ、寿命の追加損失なしに、より高い熱クラスでの運転と増大した負荷を可能にすることを示している。HONE入り変圧器は、ホットスポット温度が最大137°Cで運転でき、鉱油入りユニットよりも最大27%高い負荷が可能である。この向上した熱容量により、より高い負荷定格で運転する、より小型でコンパクトな変圧器の工学設計が可能となり、材料および資源保全への直接的な経路となる。LCAの観点から、持続可能に設計された変圧器におけるHONE系絶縁油への移行は、30年間の供用期間において、鉱油を使用したピーク定格変圧器と比較して、CO2排出量を約27%削減すると推定される。これらの知見は、持続可能なエネルギーインフラと化学工学の交差点における、実用的で産業的に実行可能な工学的解決策を示している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Abstract Improving energy efficiency and reducing greenhouse gas (GHG) emissions are essential for the transition to low‐carbon power systems and sustainable grid infrastructure. Mineral oil‐based insulating oil has a higher lifecycle carbon footprint due to petroleum extraction and refining. Natural ester fluids, derived from plant sources, offer lower CO 2 emissions, are biodegradable, and are less toxic. They also improve fire safety with a higher flash point. This study presents a life cycle assessment (LCA) of High Oleic Natural Ester (HONE)‐based insulating oil as a sustainable alternative for transformer applications. The thermal performance of HONE was evaluated through accelerated thermal aging experiments using both standard Kraft paper and Thermally Upgraded Kraft (TUK) paper insulation systems, benchmarked against mineral oil and conventional natural ester. Results demonstrate that HONE significantly slows cellulose degradation, enabling higher thermal class operation and increased loading without additional loss of life. HONE‐filled transformers can operate at hotspot temperatures up to 137°C, allowing up to 27% higher loading than mineral oil–filled units. This enhanced thermal capacity enables the engineering design of smaller, more compact transformers operating at higher load ratings—a direct pathway to material and resource conservation. From an LCA perspective, the transition to HONE‐based insulating oil in a sustainably designed transformer is estimated to reduce CO 2 emissions by approximately 27% compared to a peak‐rated transformer using mineral oil over a 30 years’ service life. These findings demonstrate a practical, industrially viable engineering solution at the intersection of sustainable energy infrastructure and chemical engineering.

• openalex https://doi.org/10.1002/ep.70628first seen 2026-08-08 05:06:11