藻類由来バイオマス燃料の航空用ジェット燃料としての利用

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560186
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 古畑 朋彦 群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80261585)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 雅隆 群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80112176)
• Keywords: 藻類由来バイオマス燃料 / ジェット燃料 / 蒸発特性 / デポジット / 脂肪酸 / エステル化

Research Abstract

藻類由来のバイオマス燃料のジェット燃料としての利用に関する基礎的データを得るために,燃料の蒸発試験を行った.蒸発試験では,燃料の単一液滴を高温壁面上に繰り返し滴下し,蒸発速度や蒸発残さ(デポジット)の生成挙動について検討した.バイオマス燃料には各種の脂肪酸が含まれ,脂肪酸の種類や組成が蒸発特性や蒸発残さの生成に大きく影響するため,本実験では藻類由来のバイオマス燃料に最も多く含まれる脂肪酸であるリノール酸をジェット燃料に10%添加した燃料を用いた.また,バイオマス燃料は燃料としての特性を改善するためにエステル化して用いられることが多いことから,リノール酸メチルエステルを10%添加した燃料についても同様に実験を行った.
その結果,蒸発速度については,最大蒸発率を示す温度がジェット燃料は228℃であったのに対し,リノール酸を添加した燃料は266℃,リノール酸メチルエステルを添加した燃料は261℃とどちらの場合も上昇した.これは同じ温度で比較した場合,蒸発速度が遅くなることを示している.蒸発時に生成したデポジット量については,ジェット燃料ではほとんど生成しないのに対し,リノール酸を添加した燃料ではジェット燃料の約2000倍のデポジットが生成した.このことから,藻類由来のバイオマス燃料を燃焼させる際には,デポジットが大量に生成する可能性があることがわかった.一方リノール酸メチルエステルを添加した燃料ではデポジット量が約90%減少したことから,バイオマス燃料のメチルエステル化は燃焼時のデポジット生成抑制にも有効であると考えられる.