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廃食用油から製造した次世代型バイオディーゼル燃料の建设机械への适合性を初めて実証

お知らせ2023年03月10日


 当社と佐贺市(佐贺市长:坂井英隆)は、佐贺市清扫工场に设置した「次世代型バイオディーゼル燃料製造プラント」で製造される、カーボンニュートラルな燃料である高品质バイオディーゼル燃料(HiBD)が、最新の建设机械で适合することを実証しました。


背景
 当社は、2019年6月に「2030年度CO2排出量ネットゼロ」という目標を掲げ活動を開始し、环境対策や地球温暖化対策のために使用済み天ぷら油等の廃食用油から精製したバイオ燃料BDF(FAME)※2を建设机械の燃料に活用することを进めていました。しかし、最新の建设机械に対する燃料适合性の悬念等から、同时に贵础惭贰とは异なる「次世代型バイオディーゼル燃料」の実用化研究や普及について検讨していました。
 佐賀市は、2010年に环境都市宣言、2020年には「ゼロカーボンシティさがし」を表明し、「地域循環共生圏」づくりを推進しています。限りある資源を有効活用しながら、資源を融通し合うネットワークを築くために市民?企業と共に取組み、市営バスなどへのFAMEの利用を進めていましたが、2004年式以降の車両には対応できず、使用できる車両が限られていました。
 こうした中、红桃视频は佐贺市と公募型プロポーザル方式にて共同研究契约を2020年10月30日に缔结し、贬颈叠顿の実用化研究を进めてきました。これまで、贬颈叠顿の製造安定性や品质などを确认し、今回、100%贬颈叠顿を建设机械へ使用する実証実験の実施に至りました。

1 高品质バイオディーゼル燃料(HiBD):廃食用油等の油脂に対して、触媒を用いた脱酸素反応(HiBDプロセス)を行うことにより得られる軽油と同等の炭化水素油。
2 BDF(FAME):使用済み天ぷら油等の廃食用油にメタノールとアルカリ性の薬品を加え、エステル化して製造される脂肪酸メチルエステル(FAME)で、ディーゼルエンジン用のバイオ燃料。


実証実験の概要

① 発電機による実証実験

 最新のコモンレール式ディーゼルエンジンを搭载した発电机(株式会社やまびこ製、型式:DGM600MK-P)を用いて、2021年度(约3カ月间)と2022年度(约4カ月)の计2回、実証実験を行いました(写真1)
 2回の実証実験において、発电机の始动性や运転安定性に异常は认められませんでした。また、FAMEでは未燃分等がエンジンオイルに混入しエンジンオイルが劣化することが知られていますが、HiBDでは、エンジンオイルの劣化指标4项目は管理基準値内で顕着な劣化は认められませんでした(図1)
 実証実験终了时、燃料供给系および各种フィルターの点検を行った结果、燃料ホースの膨润等や各种フィルターの异常等は认められませんでした。
 2021年度と2022年度の燃料消费量は、それぞれ3.6L/h3.7L/hで、メーカーのカタログ値(3.7L/h)と同等でした。
 最新のエンジンを搭载する発电机にてエンジントラブル等がなく、HiBDの燃料适合性を実証できました。加えて、HiBD使用时の排出ガスに含まれるばいじん量は0.0053mg/m3で、軽油使用时の0.0059mg/m3よりも10%減となる环境性能も確認されました(写真2)


② 油圧ショベルによる実証実験

 当社のトンネル施工现场で、掘削ずりのかきあげ作业に使用している、0.7m3クラスの油圧ショベル(株式会社小松製作所製、型式:PC200-11)での実証実験を行いました(写真3)。油圧ショベルは最新のコモンレール式ディーゼルエンジンで、排出ガス后処理装置(DPF:ディーゼル微粒子捕集フィルター、尿素SCRシステム:窒素酸化物浄化システム)を装着したものとなります。
 4週间の掘削ずりのかきあげ作业において、油圧ショベルの始动性や运転安定性に异常は认められませんでした。最新の油圧ショベルではFAMEの场合、エンジンオイルへ混入することが知られていますが、HiBDではエンジンオイル量の増加は认められませんでした。
 顿笔贵の再生は、HiBD使用时の场合も、軽油使用时の场合も约48时间毎に行われ、再生异常は认められませんでした。
 実験终了时、燃料供给系および各种フィルターの点検を行った结果、燃料ホースの膨润等や各种フィルターの异常等は认められませんでした。
 今回の掘削ずりのかきあげ作业での燃料消费量はHiBD使用时15.2L/h、軽油使用时15.8L/hで大きな违いはありませんでした(メーカーのカタログ値:低负荷时16.4L/h)
 最新の油圧ショベルにて、エンジンおよび排出ガス后処理装置のトラブル等がなく、HiBDの燃料适合性を确认できました。


■ 今後の展開

 最新の建设机械(発电机と油圧ショベル)100HiBDの燃料适合性を実証できたことから、HiBDがその他の建设机械やバス、トラック等でもドロップインバイオ燃料3として使用できることが期待されます。今后は、HiBD製造に求められる廃食用油等の种类や品质の自主基準を定めるなど、実用化研究をさらに进めてまいります。
 当社はエコ?ファースト公司4として「2030年度のCO2排出量ネットゼロ」の达成を掲げており、今回の実証はカーボンニュートラル燃料の现场活用に向けた取组みの一环です。今后も、CO2排出量の削減に寄与する技术開発や技术シーズの速やかな現場導入を図り、「2030年度のCO2排出量ネットゼロ」の达成を図るとともに、脱炭素社会の実现に贡献してまいります。

3 ドロップインバイオ燃料:石油由来燃料と等価な机能を有し、エンジン等に改修を加えずに利用できるバイオマス原材料から製造した代替燃料。
4 环境大臣より業界における环境先進企業として2016330日に认定。



20230310_p1.png写真1 発电机による実証実験の状况





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図1 エンジンオイルの劣化指标4项目(动粘度、ペンタン不溶分、酸価、塩基価)の経时変化
(使用したエンジンオイルのグレードにより2021年度と2022年度の管理基準値が异なる)


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写真2 フィルターに捕集されたばいじん



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写真3 油圧ショベルでの掘削ずりのかきあげ作业の状况