バイオ系燃料から生成される有害成分の生成機構に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650222
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 藤原 康博 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30048045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 登坂 茂 北海道工業大学, 工学部, 教授 (80048058)
• Keywords: バイオ系燃料 / メチルエステル / ディーゼル機関 / アルデヒド / 熱分解 / 生成機構

Research Abstract

本研究は、バイオ系燃料の一つである植物油をメタノールでメチルエステル化した燃料をディーゼル機関用燃料として用いた場合の有害成分の生成機構について検討したものである。
バイオ系燃料が含酸素系燃料であることから、アルデヒド系の有害成分の生成が考えられる。アルデヒト系有害成分をガスクロマトグラフを用いて分析する場合、炭化水素成分との分離が困難である。これを回避するために、昨年度DNPH法の確立を試みた。今年度は、ディーゼル機関から排出されるアルデヒド系有害成分の測定ならびに熱分解装置によるアルデヒドの生成機構について検討を行い、以下の結果を得た。
メチルエステル化燃料を熱分解装置を用いて窒素雰囲気中で加熱すると、燃料分子中の酸素によりアルデヒドが生成されるが、酸素雰囲気中の方がアルデヒドの生成量は増加する。このとき生成されるアルデヒドは、ホルムアルデヒドの生成量が非常に多いが、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、アクロレイン、バレルアルデヒドならびにベンヅアルデヒド等の溶出が見られた。また、メチルエステル化燃料と軽油でアルデヒドの生成傾向を比較すると、高温域ではメチルエステル化燃料の方が多く生成されるが、比較的低い温度域では軽油の方が増加する傾向が見られた。
ディーゼル機関を軽油ならびに植物油のメチルエステル化燃料を用いて運転した場合に排出されるアルデヒド成分の分析を行った結果、両燃料ともホルムアルデヒドが大部分であり、その他にアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドならびにアクロレインが僅かに検出された。両燃料でアルデヒドの排出量を比較すると、全般的にはメチルエステル化燃料の方が軽油よりも増加する傾向が見られるが、特定の運転条件では軽油の方が増加することも予想される。

Research Products

• [Publications] T.Murayama,Y.Fujiwara and T.Noto: "Evaluating waste vegetable oils as a diesel fuel"Institution of Mechanical Engineers PART D. Vol.214 No.D2. 141-148 (2000)
• [Publications] 野津弘志,登坂茂,藤原康博: "バイオ系燃料から生成される有害成分について"日本機械学会北海道支部第40回講演会講演概要集. No.002-1. 180-181 (2000)