| 研究課題/領域番号 |
16K06922
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
城田 英之 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40344238)
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| 研究分担者 |
大橋 厚人 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20358394)
横井 威 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20586698)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 粒子状物質 / 船舶排ガス / 排出インベントリデータ |
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| 研究実績の概要 |
交通機関に由来する粒子状物質（PM）のうち、船舶燃焼由来のPM（及び前駆物質）の多くは沖合海上で局所的に排出されることから、早くから陸上規制が強化されてきた自動車由来のPMとは異なり、船舶と対象とするPM環境規制値は設定されていないが、船舶由来のPMの大気汚染への寄与は近年相対的に高まっていると言われている。
研究代表者はこれまで、AIS（船舶位置情報）や統計情報等を利用して、我が国周辺海域で実船舶から排出される大気汚染物質を忠実に反映する船舶排出インベントリデータの作成を進めてきた。PMは、発生源から直接排出される一次粒子と、大気中で複雑な光化学反応を経て粒子化する二次粒子から成る等、その取り扱いが複雑であり、PMデータの精緻化には、船上計測等を含む詳細なPM成分の分析結果が必要である。しかしながら、NOxやSOxの捕集装置と比べて、PM捕集装置は運搬・設置等に伴う支障が大きく、PM捕集装置を船上に持ち運んでPM捕集を行った事例は極めて少ない。
平成29年度は、平成28年度までに製作した可搬式PM捕集装置（測定されるPMの定量性の保証を確認済み）を複数のラボディーゼル機関に設置してPM計測及び組成分析を行い、燃料種（A重油、C重油、硫黄分含有量等）、機関サイクル数（4 cycle/2 cycle)別に分析結果の蓄積を行った。また、船舶特有のPM組成プロファイル及びPM排出インベントリ作成の予備作業として、2016年度を対象としたAISに基づく船舶活動量（外航船・内航船）の集計及び解析を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度は、定量性の良好なPM計測データの蓄積が進み、船舶特有のPM組成プロファイル及びPM排出インベントリ作成も進んでいる。しかしながら、平成29年度に実施したサイクル数の異なる機関を用いた計測結果が、当初の予想以上に異なる結果となった。
そこで、当初目標（船舶由来のPM排出インベントリの精緻化）を達成すべく今後の研究の進め方について再考した結果、実船実験の実施に先立って、さらにパラメータを変化させた場合のPMラボ計測データを蓄積する必要があるとの考えに至った。これによって実船実験の実施と同程度（あるいは同程度以上）に船舶由来のPM排出インベントリの精緻化は進展する見込みであるが、当初の研究計画からすると「やや遅れている」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は、これまでに蓄積したPMラボ計測データの分析結果に基づき、機関種類、使用燃料等に応じたPM組成プロファイルver.1（EC、OC、Nitrate、Sulfate等の組成割合一覧）を作成する。このプロファイルを用いて作成した船舶排出インベントリデータを用いて大気質シミュレーション計算を行い、従来の計算結果及び陸上観測局におけるPM観測値等と比較することにより感度解析を行い、本研究で作成したPM組成プロファイルの性能を検証する。
また、これと並行して、さらに詳細に燃料種類、機関サイクル、負荷率等のパラメータを変化させた場合について追加のラボ実験を行い、その計測結果をPM組成プロファイルに反映させることでさらなる精緻化を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
平成29年度に予定していた実船実験を行わなかったため、実験用消耗品（の一部）、実船実験用国内旅費、及び実船実験計測補助用研究支援者雇用費に関連する未使用金が生じた。
（使用計画）
燃料種類、機関サイクル、負荷率等のパラメータを変化させた場合に対してさらにラボ実験を行うことで、船舶のPM排出特性を良好に反映させた船舶PMインベントリデータを作成する。
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