Development of PM2.5 Emission-Free Marine Diesel Engines Using Plasma Clean Technology

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03498
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Naval and maritime engineering
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Okubo Masaaki 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40223763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒木 智之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00326274)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 舶用機関・燃料 / 環境技術 / PM2.5 / 排ガス発生制御 / プラズマ

Outline of Final Research Achievements

We have newly developed and clarified the atmospheric-pressure low-temperature nonequilibrium plasma combined exhaust gas cleaning process, which is the basis of the development of clean marine diesel engine systems. Since heavy oil containing sulfur is used as fuel in marine diesel, SOx in exhaust gas causes catalyst deterioration, and it is difficult to use the catalyst for exhaust gas cleaning except for a few materials. In this study, the carbon dioxide, NOx, and PM reduction characteristics of the plasma combined process, which is highly insensitive to SOx, was clarified by experiments and numerical simulations.

Free Research Field

プラズマ産業応用

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

化石燃料燃焼装置からの排ガス浄化のために，白金，金，銀，パラジウムなどの貴金属やレアメタルが広く用いられているが，価格高騰など早晩の不足が予想されている。また，本研究が対象とする船舶ディーゼルにおいては，燃料に硫黄を含む重油が使用されるため，排ガス中SOxによる触媒劣化が生じ，排ガス浄化に触媒を使用することが困難である。本研究では大気圧プラズマ複合排ガス処理プロセスを船舶ディーゼルエンジンに適用した。プラズマは高電圧高速立ち上がり超短幅ナノ秒パルス放電等により形成され，省エネルギーに形成できる。プラズマを排ガス中で発生させPM2.5フリーマリンディーゼルエンジンを試行した新規な研究である。