燃料混合

投稿日 : 09 October 2024

投稿者 : Shweta Singh

電気自動車は世界中で広く普及し、その需要が飛躍的に高まっているのは事実です。電気自動車の普及促進の第一の目的は、二酸化炭素排出量と燃料消費量を削減することでした。電気自動車が汚染削減の解決策となるのであれば、燃料自動車を使う意味は何なのか、と考えるのは当然です。しかし、自動車業界はエタノールとガソリンの混合燃料（E10、E15、E85）などの混合燃料を広く使用することで、新たな方向へと進んでいます。分析によると、エタノールはガソリンに比べて温室効果ガスの排出量を20～50%削減できるとされています。これらの混合燃料は温室効果ガスの排出量を削減し、グリーンエネルギー源の利用を促進するため、従来のガソリンの代替品となります。さらに、政府はエタノール混合燃料の製造を推進しており、自動車メーカーはエンジンの出力と寿命を低下させることなく、この燃料の消費量に適応できるエンジンの開発に取り組んでいます。

燃料ブレンドとは何ですか?

怪しい感じがしますか?

この方法の名前は誤解を招くかもしれません。燃料に何かを添加して純度を高めるように思われるかもしれません。しかし、実際は全く逆です。2種類以上の異なる燃料を混合し、望ましい特性を持つ新しい燃料混合物を生成する手順は、燃料混合と呼ばれます。燃料の混合は、燃料性能の向上、環境特性の改善、または特別なニーズへの対応のために一般的に使用されます。混合は、燃料の生産および流通プロセスの複数の段階、例えば精製、貯蔵、あるいは燃料が供給される車両や機器内で直接行うことができます。燃料混合により、エネルギー含有量、揮発性、オクタン価、粘度、排出量などの要素を調整することで、燃料特性をカスタマイズできます。燃料混合技術の助けを借りれば、世界は石油の使用を置き換えることができます。例えば、E10はエタノール10%とガソリン90%で構成され、B5はバイオディーゼル5%とディーゼル95%を含みます。さらに、燃料の混合は必ずしも従来の燃料を使用する必要はなく、代替燃料を使用することもできます。

さまざまな種類の燃料混合

• バイオ燃料の混合：従来の燃料をエタノールやバイオディーゼルなどのバイオ燃料に置き換えることであり、温室効果ガスの排出を最小限に抑え、再生可能エネルギー源の利用を促進するために広く普及しています。バイオ燃料の混合により、ガソリン混合物に再生可能成分を組み込むことが可能になります。
• ガソリンの混合：ガソリンの混合とは、炭化水素や添加剤などの複数の成分を混合して、望ましい燃料品質を作り出すことです。異なるグレードのガソリンを混合したり、酸化剤としてエタノールを混合したり、性能向上のための化学物質を添加したりすることなどがその例です。
• 代替燃料の混合:従来のガソリンと、圧縮天然ガス (CNG)、LPG、グリーン水素、電力などの代替燃料を混合すると、パフォーマンスに関してさまざまな環境上の利点がある代替燃料混合が生まれます。
• ディーゼル混合：ディーゼル混合では、バイオディーゼルや石油由来のディーゼル燃料など、様々な形態のディーゼル燃料を混合し、濃度の異なるバイオディーゼル混合燃料を製造することがあります。これらの混合燃料は通常、B5（バイオディーゼル5%）またはB20（バイオディーゼル20%）などと呼ばれます。

燃料混合を行うのは誰か

燃料の混合はサプライチェーンのどの段階でも行われますが、最も一般的には石油メーカー、製油所、または専門の混合施設で行われます。これらの組織は、必要な混合設備、経験、そしてリソースを備えています。

• 製油所：原油を輸入し、ガソリン、軽油、ジェット燃料などの様々な燃料成分に精製します。様々なガソリン成分を製油所で所定量混合し、必要な燃料混合物を生成します。
• 添加剤サプライヤー：燃料性能を向上させ、特定の規制基準を満たす特殊な添加剤を提供するため、ガソリンの混合において添加剤サプライヤーは極めて重要な役割を果たします。望ましい品質を実現し、業界の要件を満たすために、清浄剤、酸化防止剤、アンチノック剤などの添加剤がベース燃料に混合されることがよくあります。
• 燃料販売業者:混合施設を有しており、燃料メーカーや混合施設と連携して、指定された燃料混合が自社の流通ネットワークで利用できることを保証します。
• OEM および機器メーカー:燃料サプライヤーと緊密に連携して、燃料ブレンドがエンジンまたは機器の仕様と要件を満たしていることを確認します。

燃料混合における新たな発展

• 三菱パワー、ジョージアパワー、電力研究所の共同研究により、天然ガスへの水素燃料の混合が開始されました。これは、先進クラスのガスタービンで10%の水素混合を実証した史上初の事例です。これはこれまでで最大の水素混合であり、天然ガスと比較して炭素排出量を7%削減できる可能性があります。このプロジェクトにより、世界はネットゼロ目標の達成に一歩近づきました。
• シェベロンUSA社は、米国メキシコ湾岸を横断する興味深いロードトリップを開始しました。トヨタとシェベロンの社員数名が、再生可能原料を50%以上含む新しいガソリンブレンドでトヨタのタンドラ、RAV4、カムリを運転しました。この新しい燃料の炭素含有量は40%未満です。
• タタ・モーターズは、水素燃料自動車「H2ICE」の研究に取り組んでいます。この技術は現在開発中であり、開発にはある程度の時間がかかりますが、ネットゼロ目標達成に向けた重要な足がかりとなることは間違いありません。タタは、国のインフラ整備、燃費向上、他の燃料ソリューションの拡充、そして安全性向上につながる、より安全なモビリティへの高まるニーズに応える14の製品を発表しました。

燃料混合におけるグローバルアプローチ

• 北米

2007年まで遡る当社のデータに基づくと、2022年夏の6月から8月までの燃料エタノール混合率は10.5%に達し、計算された最高の混合率となりました。現在、米国で販売されているガソリンの大部分にはエタノールが含まれています。米国では、エタノール混合は、1990年の大気浄化法の改質ガソリン（RFG）の仕様、および2007年のエネルギー独立安全保障法の再生可能燃料基準への準拠に貢献しています。アイオワ州、ネブラスカ州、イリノイ州などのトウモロコシ生産地である中西部の州の指導者への対応として、米国環境保護庁は2023年6月、特定の中西部州でエタノール含有量の多いガソリンの販売を可能にする法案を提案しました。これにより、同庁はE15、つまりエタノール15%を含む燃料の事実上の禁止を解除することができます。

• アジア太平洋

2020～21年度のインドの燃料純輸入量は1億8,500万トンで、その額は5,510億米ドルであった。石油製品の大部分は輸送に使用されている。そのため、 バイオ燃料生産としてバイオエタノールを促進する優れたE20プログラムは、国に年間40億米ドルの節約をもたらす可能性がある。インド政府は、インドのエネルギー安全保障を向上させ、燃料輸入への依存を減らし、外貨を節約し、国内農業を刺激するために、エタノール混合ガソリン（EBP）プログラムを設立した。政府が2018年に通知した「バイオ燃料に関する国家政策」では、2030年までにガソリンへのエタノール混合率を20％にするという大まかな目標が掲げられていた。しかし、2014年以降に政府が実施した良好な実績と多くの介入を考慮すると、エタノール混合率20％の目標は2030年から2025～26年に延期された。

• ヨーロッパ

ヨーロッパのガソリンスタンドで販売されているガソリンの大部分は、現在、E5ラベルで示されているように、5％のバイオエタノールと95％のガソリンを含んでいますが、一部の国では、最大10％のバイオエタノールを含むE10という新世代の燃料に移行しています。

結論

世界では電気自動車のトレンドが見られ、燃料が不要になりますが、燃料混合のプロセスがなくなるわけではありません。燃料混合は、自動車、航空、海洋、電力、農業など、さまざまな産業に利益をもたらしています。自動車部門では、EVは主に炭素排出量を削減できるため増加していますが、エタノール混合燃料も持続可能性に大きく貢献しています。通常のガソリンと比較して、エタノール混合は炭化水素の排出量を20％削減します。E20燃料は一酸化炭素排出量をさらに削減し、二輪車は50％、四輪車は30％の排出量を削減しました。一方、燃料混合はサトウキビ栽培農家の追加収入にもつながりました。これは主に、バイオ燃料原料の需要増加、農村開発と農業の多様化の促進を通じて農業部門を支えています。