バイオディーゼルで自動車の排気ガス、騒音面の問題を改善

バイオディーゼルは大豆、パーム、ひまわりなどの油脂から作られるバイオ燃料のことで、Bio Diesel Fuelの頭文字をとってBDFとも呼ばれています。バイオディーゼルは、燃焼によってCO2を排出しても、大気中のCO2の総量が増えないのが特徴で、軽油の代替品としてディーゼルエンジンの燃料に使うことができます。

カーボンニュートラルの燃料

バイオディーゼルは油脂に含まれるグリセリンをメタノールで置き換える、エステル交換と呼ばれる過程で作られます。エステル交換によってできたバイオディーゼルは、グリセリンと分離された後、水洗を行って不純物であるメタノールや石鹸成分が取り除かれます。できあがったバイオディーゼルは、そのまま、あるいは軽油に混ぜてディーゼルエンジンの燃料として使うことができます。

バイオディーゼルの原料として最初に考えられるのは大豆やパーム、菜種、ひまわり、落花生、綿、やしなどを原料とした植物油です。世界的にもっとも栽培されている植物油の原料は大豆ですが、日本ではおよそ半分は菜種を原料としており、大半を輸入に頼っています。

入手しやすく、原料として適していると考えられている植物油脂ですが、バイオエタノールと同様に食糧問題と競合するというネックがあります。食用油として利用するほか、直接食用にする場合、加工して食品にする場合、飼料にする場合など、食物油用の農作物はさまざまな面で私たちの食生活を支えているため、エネルギー利用とのバランスが大切となります。

そんな中、食料と競合しない植物油として注目されているのがヤトロファ(和名:ナンヨウアブラギリ)です。有毒物質を含むために食用には全く利用されておらず、しかも生命力が強くて、簡単に栽培することができます。また、家庭や飲食店などから出た廃食油をリサイクルしてバイオディーゼルにすることもできます。現在、京都市には廃食油を用いたバイオディーゼル製造プラントが稼動しています。

家庭やレストランからの廃食油をバイオディーゼルの原料とする場合には、酸化と凝固に注意する必要があります。バイオディーゼルが酸化して沈殿すると、エンジンの燃料フィルターで詰まって、故障の原因になります。また、低温で凝固すると、燃料噴霧がしにくくなり、始動不良などが起きてしまいます。

廃食油には主に、菜種油、大豆油、パーム油が含まれています。菜種油や大豆油の廃食油を利用したバイオディーゼルは酸化しやすく、パーム油を用いた場合は低温での凝固が起こりやすいという特徴があります。このように、廃食油の種類によって、バイオディーゼルの特性も変わるので、排出元に成分を確認したりして、原料を十分に把握しておくことが重要となります。

バイオディーゼルは、カーボンニュートラルであるだけでなく、自動車の排気ガスの汚染物質低下でも期待されています。アメリカの調査では、バイオディーゼル100%の燃料にすると、煤塵、COを経由に比べて50%程度削減することができたとされています。

これまでディーゼルエンジンは煤塵が問題となっていましたが、バイオディーゼルを使えばエンジン等を改造することなく煤塵を半減させることができます。日本では軽油と混ぜて使うことが多いので劇的な効果を得ることは難しいですが、燃料として使用するだけで煤塵などの抑制効果を得られるのは重要です。

しかし、日本では排気ガスの規制や騒音、振動などの問題でディーゼル車は減少傾向にあるため、バイオディーゼルが自動車燃料として使われる機会はまだまだ少ないのが現状です。一方、平均走行距離が長いヨーロッパでは、燃料代が安いディーゼル車は着実に普及しました。さらに、エンジン回転数に依存せずに高圧の燃料噴射が可能とした電子制御式分配型噴射ポンプなどの新技術のおかげで、普及に弾みがつきました。この技術で、排気ガス、振動、騒音面の問題も大幅に改善しました。

バイオディーゼルの輸入を考えたとき、原料として可能性があるのは大豆油、パーム油、菜種油です。しかし、大豆油と菜種油は主要生産国であるアメリカ、ヨーロッパが自国内の需要増に対応するのが精一杯なため、日本へ輸出できるほどの量はまかないきれないのが現状です。

パーム油はマレーシア、インドネシアなどの熱帯地方で栽培されるアブラヤシから作られており、さらなる需要増にも対応できるだけの生産体制にあるとされています。したがって、現段階では、パーム油がバイオディーゼルの輸入供給元として最有力となりますが、こちらも需要が急激に拡大しているヨーロッパへの輸出が増えており、日本へのこれ以上の輸出増はあまり期待できないと考えられてます。

家庭系廃食油、未利用農地で栽培する油糧作物、そしてパーム油の輸入でバイオディーゼルを生産したとしても、国内の経由需要全体の6%を満たせるかどうかというレベルです。