バイオディーゼルは主に気候保護に貢献することを目的としています。理想的には、植物ベースのバイオ燃料は、植物が以前に貯蔵していた量と同じ量の二酸化炭素しか放出しないため、気候に影響を与えません。しかし、バイオ燃料にはマイナス面もあります。菜種や大豆などのエネルギー作物がその生産のために栽培される場合、単一栽培のリスクや食用作物との競合のリスクがあります。しかし、木材チップや微細藻類などの植物廃棄物から作られたバイオディーゼルは、輸送部門における化石燃料からの脱却に確実に役立つ可能性があります。
EU では、すでに従来のディーゼルに 7% のバイオディーゼルが添加されています。このシェアは 2020 年までに 10% に増加すると予想されています。しかし、バイオディーゼルへの完全な切り替えはこれまでのところ困難です。バイオディーゼルは鉱物油から作られるものよりも沸点が高いためです。その結果、バイオディーゼルは不完全にしか蒸発せず、エンジン部品に堆積します。そのため、単独の燃料としては不向きです。噴射ポンプ、シール、ホースは別の設計にする必要があります。
バイオディーゼルに転換
しかし、ボーフムのルール大学のルーカス・グーセン率いる研究者らは、エンジンを変更するのではなく、バイオディーゼルを変更するという、より単純な解決策を見つけたかもしれない。これを行うために、彼らは従来のバイオディーゼルから石油ディーゼルと同様の燃料を製造できるプロセスを開発しました。これは、最新のディーゼル エンジンで希釈せずに使用できます。
化学的に言えば、バイオディーゼルは脂肪酸メチルエステルと呼ばれる長鎖炭化水素化合物で構成されています。 「私たちは、植物性脂肪エステルと別の化合物であるバイオエチレンの混合物を、ほとんどエネルギーを投入せずに燃料に変換します」とグーセン氏は説明します。この新技術の特別な点は、「バイオディーゼルの長鎖脂肪酸エステルを短鎖の化合物の混合物に変換する 2 つの触媒プロセスを組み合わせていることです」と研究者は説明します。
該当するディーゼル規格を満たしている
これにより、とりわけ、バイオディーゼルの点火特性と燃焼特性が変化します。燃焼プロセスは低温で始まります。 「当社のバイオディーゼルを石油ディーゼルの適用基準に適合させることができます」とグーセン氏は言います。新しいバイオディーゼル混合物は、最新のディーゼル エンジンの厳しい基準 (EN 590) を満たしています。研究者らはすでにモデルのディーゼル車を使って、そのようなエンジンが損傷を引き起こすことなく実際にディーゼルを燃焼できることをテストしている。
さらに、このプロセスは比較的環境に優しいものであり、科学者らの説明によれば、溶剤は必要なく、廃棄物も生成されません。さらに、触媒反応には約 60 度の温度で十分です。これにより、必要なエネルギーも削減されます。 「この技術は、ディーゼル燃料に含まれる持続可能な原材料の割合を増やす上で決定的な進歩となる可能性があります」と研究者らは述べています。ただし、それまでは、プロセスを最適化し、大規模に使用できるようにさらに開発する必要があります。
出典: カイザースラウテルン工科大学、専門記事: Science Advances、doi: 10.1126/sciadv.1602624
