2020 年度研究成果報告書

要素試験のための舶用燃料から発生する粒子状物質生成装置の開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	18K13944
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関	国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
研究代表者	中村真由子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 (10762057)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	舶用機関 / 粒子状物質 / サーマルオプティカル法
研究成果の概要	本研究は舶用燃料をプール燃焼させて粒子を生成させる装置を作製した。その装置から発生する粒子の成分を調べ、成分分析法の一つである炭素成分分析法(TOA法)の改善を目的とした。引火点が100℃以上と高い燃料でも燃焼可能にするためヒータを付随させた。生成された粒子は模擬燃料であるヘキサデカン以外は元素上炭素(EC)が約95%であり、有機炭素(OC)は少なかった。一方ヘキサデカンは着火性に優れた燃料である為、ECはほとんど生成されなかった。TOA法は既存のプロトコルと舶用サンプル用に改善したものを比較した。誤差の要因となる成分である熱分解炭素の低減が可能であり、プロトコルの改善が出来た。
自由記述の分野	環境分析
研究成果の学術的意義や社会的意義	舶用機関から排出される粒子は使用する燃料油によって大きく組成が変化する。舶用機関から排出される粒子に関する様々な研究(組成の解明・分析方法や削減方法の検討)が大気環境の観点から求められている。舶用機関を用いた実験には大量の燃料油と多くの人員等が必要でなり、系統的な実験が難しい。本装置を作製したことで少量の燃料油で大量に粒子を発生することができるようになった。炭素分析法は、既存の方法は大気環境用であり、大気環境サンプルと大きく組成の異なる舶用機関由来の粒子を分析するとプロトコルによって大きな差異が生じていた。改良したプロトコルで更にデータを蓄積すれば、舶用プロトコルとして公開することが出来る。