国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の研究者らによると、現在、石油ディーゼルに混合されるバイオマスベースのディーゼル燃料の使用をより多くの割合で妨げている障壁と、それらを克服するための戦略が特定されたという。

生物由来のものは、ディーゼル現在使用されている燃料は、石油ディーゼルに比較的低い割合で混合されており、通常は 5% ～ 20% です。NREL チームは、再生可能ディーゼルと石油ディーゼルの両方にバイオディーゼルをより高濃度でブレンドした場合の性能を調査しました。彼らは特に 20%、40%、60%、および 80% のブレンドを調査しました。

より高い割合のバイオマスベースのディーゼル燃料の使用に切り替えると、運輸部門から排出される温室効果ガスの量が削減されます。バイオディーゼルは、脂肪、油、グリースから作られる酸素供給源です。再生可能ディーゼルは同じ原料から作られますが、化学的には石油ディーゼルと同様の炭化水素に加工されます。

「これは私にとって驚くべきことですが、バイオディーゼルに関しては毎年何千もの論文が発表されていますが、20％を超えるブレンドに注目する人はほとんどいません」と、新しく発表された研究の責任著者であるNREL上級研究員ロバート・マコーミック氏は述べた。紙「バイオマスベースのディーゼル燃料の高レベルブレンドを潜在的に制限する特性」というタイトルで、ジャーナルに掲載されましたエネルギーと燃料。「この研究は、高レベルのブレンドに注目していることと、石油ディーゼルだけでなく再生可能ディーゼルとのブレンドに注目しているため、バイオディーゼルブレンドに関する大きなデータギャップに対処しています。バイオディーゼルと再生可能ディーゼルのブレンドは100%再生可能です。」

この論文は、同じくNRELの研究者Gina Fioroni氏、Nimal Naser氏、Jon Luecke氏の共著者である。

研究者らは、米国で燃料を製造するために最も一般的に使用される原料である大豆油から生成されるバイオディーゼルを調査した。

彼らは、20%を超えるレベルで混合されたバイオディーゼルの特性についての詳細な理解が不足していると指摘した。

大型長距離トラックおよびオフロード機器、海上輸送、民間航空機小型車両の電動化が進んでも、引き続き液体燃料が必要になると予想されます。これらの燃料は、バイオディーゼルや再生可能ディーゼルなど、正味温室効果ガス排出量が低く、既存のエンジンと互換性がある必要があります。バイオディーゼルと再生可能ディーゼルの使用は、使用される原料に応じて、石油ディーゼルと比較して輸送関連の温室効果ガス排出量を 40% から 86% 削減すると予測されています。

マコーミック氏はバイオディーゼルについてこう語った。ブレンド約 50% を超えると、「石油との特性の違いが生じ始め、問題となる可能性があります。」50% 未満であれば、その差はそれほど大きな問題にはなりません。

ただし、バイオディーゼル混合物が 50% を超える場合には、問題を軽減することができます。たとえば、曇り点（ワックスが形成され始める温度）が予想される周囲温度よりも低くなるように、冬季にはディーゼル燃料を再配合する必要があります。

ワックスは燃料フィルターの詰まりを引き起こし、エンジンが作動できなくなる可能性があります。バイオディーゼルの曇り点は 20°F まで低くなりますが、大豆の場合、バイオディーゼルの曇り点は約 32°F であるため、冬が寒い地域では 100% バイオディーゼルの使用に問題があります。

「この問題は、ブレンドレベルを下げるか、冬の間に曇り点の低いさまざまな炭化水素ブレンドストックにバイオディーゼルをブレンドすることで対処できます。これは現在、B20（バイオディーゼル20％とバイオディーゼル80％のブレンド）で一般的に行われています。石油マコーミック氏は、「同様の戦略を使えば、ディーゼル沸点範囲の上限に近いバイオディーゼルの高沸点を緩和できる可能性がある」と述べた。

灯油などの沸点の低い炭化水素ブレンドストックをバイオディーゼルブレンドに 50% 以上使用することで、エンジンの冷間始動、エンジン潤滑剤への燃料の蓄積、排出ガス制御触媒の「軽度の故障」の可能性の問題を軽減できます。オフ」にするか、十分な温度に達します。

この研究では、密度、酸化安定性、燃料の他の特性も調査しました。水分含有量これらがバイオディーゼルの混合を制限する可能性があるかどうかを判断します。たとえば、バイオディーゼルの混合量が増えると酸化安定性が低下する可能性がありますが、この問題はより高レベルの酸化防止添加剤を使用することで克服できます。

高レベルの課題に対処するには、今後の重要な研究が必要ですバイオディーゼルブレンド、特にディーゼルエンジンの排出ガス制御システムにどのような影響を与えるかについて説明します。NREL の論文は、これらの課題に対処するための研究ロードマップとして機能します。