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2005/1/30

どうして 日本でバイオディーゼルが普及しないのか?  
バイオディーゼル燃料普及の考察

日本においてバイオディーゼル燃料が普及しない理由に3個あると最近思っています。
批判ではありませんので気分を悪くされる場合は御容赦ください。

順不同です。時間軸の発生順に列挙します。

1:登録商標がある。

2:製造方法が秘匿されてきた。

3:頑固な誤解
複数のBDF関連HPの記述に誤りが多数あり、化学知識ある人から 怪しい魔術 のように思われてしまう。

新燃料研究所  パク チャンス

2005/1/28

バイオディーゼル燃料の品質 (7) 低温対策  低温対策
バイオディーゼル燃料の短所・欠点

曇り点・流動点・目詰まり点

何事も限界を知り、究める時に極めがあります。

バイオディーゼル燃料の欠点・短所をも明確に把握しなければならず、同時に素直に認めていなければなりません。

限界を明確に理解すれば改善策も発見できるはずです。


常温で液体である物質も固体になる温度や気体になる温度があります。

今、BDFを考える事にします。

植物油や変換後のBDFも構成物質は複合体 コンプレックスです。

正確には混和・混合状態といえるのかもしれません。

炭素数が14〜18ぐらいを主な組成として、いろんな炭素数の脂肪酸で構成されています。

ここまで理解しないとBDF作家といえども初級からぬけでられないかと思います。


さて、構成する各種脂肪酸はそれぞれ融点が異なり、低温で固体になりかけます。


曇り点

クラウド点とか 要するに観察していて透明でなくなってくる気温です。

まだ燃料フィルターは詰まらないはずですし、加温すれば消え・冷めたら曇ります。

レーザー光線で観察する技法を2005年1月 NPO菜の花エコプロジェクト埼玉におけるバイオディーゼル製造体験講座で指導しました。

昨年の夏から公開指導を一般公開しております。



流動点

流れるかどうか? 燃焼室に燃料が入るかどうか? の参考値になります。



目詰まり点

いよいよ 燃料フィルターが目詰まり起こす温度です。

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ある、巨大BDF量産プラントのオーナーから直接聞いた話では、

公表されているBDF製造プラントの幾つかは虚偽だそうです。

とてもでないけれど、実際にBDFを試験すると公開気温よりずっと手前の温度の高いところの性能しかないそうです。


この問題を解決する前に、考えてください。

アルカリ触媒法そのもので何ら変化するわけではありません。

組成成分で既に決定されています。


添加剤を投入して解決する方法もあります。

意外に安価なようです。少量でよいようです。添加量で温度制御ができるようです。


実験用サンプルが続々到着するも・・・・ 時間がない!

秘密にするもなにも 問い合わせして、見積もり依頼すれば意外に安価に入手できます。

正体は舶来で和製名称で呼称されている場合もあるようです。



新燃料研究所 パク チャンス

2005/1/26

バイオディーゼル製作上の追究項目  
バイオディーゼル手作りは楽しい道具集めから!?

BDF製造体験指導をしたり、電話で相談を受ける時に相手の方の関心事項が実に様々です。

道具を集めたり、作ったりするのが最も楽しい段階かもしれないと燃える頼もしい方がおられます。河童の小部屋 河童のゆりかご などの安全製作工夫を高く評価していただくと考案者としては大変うれしいものです。常に疑問・不満を抱き自作を繰り返してくださいとアドバイスさせていただいています。

収率向上のPETボトル逆立ち分液器も簡単組み立て式・移動式なので自慢の考案です。

いずれも化学器具・理科学機器に対する知識があったからこそ身近な用品の応用で安価自作できました。高校1年までの化学知識を見つめ直すとき、さらなる安全・快適な自作BDF製造道具が考案される可能性は大かと思います。

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ある化学知識のある方はBDF製造短縮の原理に気づかれて私を驚かしました。
大学の応用化学課の修士クラスの方のレポートで論じられている内容をわかりやすく説明されました。近い将来に習得されることでしょう。

ある女性は安全・無害化処理の必要性に強く惹かれておられました。石鹸を自作する熟練者であるそうです。環境科学への理解が深く、安全・無害化処理の初級から発展する方向性を具体的に構想されていました。

ある方は早速にアルコール危険式を用いて計算されて、自分の知識と合致すると納得されたり、高セタン価化による自然発火の理屈や体験を披露されました。

使用するアルカリの融点の違いから来る特性を述べられてアルカリに関する深い理解をお持ちの方もおられます。


私も追い越されないように走り抜けないと・・・・・・
誰かに追い越されて 後ろにくっついて行きたいのが本音ですけれど・・・・・・
ある大規模BDFプラントのオーナー様が日本のBDF関係者には化学の理解できる人がいないと嘆いておられました。博士号をお持ちとの事でした。
韓国から技術を持ち込んで来られたのでしょうか? の質問には大笑いをさせていただきました。私は日本生まれののバリバリ関西人でっせ! あは!
滋賀県うまれの滋賀県育ちです。周辺には保育園時代や産室時代からの知人が一杯です。祖父母の住んでいた家に居住しています。


奇妙な魔術ではなく、厳格な化学反応なので実験・自作を疑問を持って繰り返せば優秀なBDFが自作できると思います。
高校1年ぐらいの知識なので子供さんとの共通の話題としても良いのではないでしょうか?
操作なら中学2〜3年生で充分可能かと思います。小学5年生2名の実績があります。

新燃料研究所 パク チャンス

2005/1/24

NPO菜の花エコプロジェクト埼玉 自作体験講座  BDF公開講座案内
手作りバイオディーゼル燃料セミナー

2005年1月22日 埼玉県坂戸市中央公民館で午後1時から夜7時まで、
BDF製造体験講座の技術指導講師として往復1000km以上の長距離ドライブを行いました。

最新自作快適BDF製造道具や安全機器の持ち込み公開や機器自作方法を説明しました。幾つかの最新研究成果の再現実験なども行いました。屈折計を全員に体験していただきました。

私に秘密にした食塩投入量を屈折計の値から私が推定する実験なども行いました。
河童の小部屋 河童のゆりかご 逆立ちPET分液装置などの快適便利道具の作り方説明も行いました。

薬品類の危険性 危険の対応 危険の範囲の解説も行いました。
アルコール漏洩の程度を含む解説において、危険とはいえどの程度危険かを知って安心してBDF自作ができるように解説させていただきました。

熱心な参加者ばかりで驚きました。
BDF中級作家集団への道筋を提示したつもりです。
現段階においては日本一のBDF製作実践グループになられたかと思います。

初心者 入門 初級 中級BDF作家集団へと近い将来に必ずなってゆかれると思います。

指導講師 
新燃料研究所 パク チャンス

2005/1/24

バイオディーゼル燃料の品質 (6) 評価のしかた  BDF品質項目の解説
バイオディーゼル燃料は科学の化学です。

バイオディーゼル燃料の品質評価を行う場合にはJISで定められた検査方法で専門の検査機関に依頼するのが必要です。この時、検査項目を指定しなければなりません。
先進実績の豊富なEUなどの項目に準じて検査依頼をして、測定数値を比較して検討します。

依頼する相手によって価格は同じ検査でもかなり違うようです。
例えば、大阪市内の事業者が大阪市の機関に依頼する場合と、民間に依頼する場合で数倍も差があったりするようです。

アマチュアの簡易評価
初心者・入門・初級BDF作家の場合に混乱するのはBDFの製法に幾つもあるのか?
とする誤解です。

前提として、BDFはアルカリ触媒法によってメチルエステル燃料となる。
この事実上の国際標準の理解が必要です。

アルカリ触媒法で行う場合は誰が行っても同じBDFになります。
同じBDFにならないという理解は科学・化学の理解不足です。

数字の8です。 と最近私は説明します。
アルカリ触媒法であるかぎり アラビア数字の交点が必ずあります。
どこから書き始めても必ず交点ができます。この交点がアルカリの使用なのです。

1:反応 2:精製(洗浄) 3:乾燥・脱水 4:製造上からの酸化
この4項目でBDFを理解しなければなりません。
1:反応はアルカリ触媒法なら同じ製法だとしか表現はありません。
化学反応を指す概念ですから、分量や時間や使用するアルカリが異なっても同じとしか言えません。

2〜4 は反応の話でなく処理なので製造方法でなく、処理技法にしかすぎません。
静置分離した溶液を下から抜いても、上から抜いても 製造法が異なるとは言えません。
処理技法が異なるだけです。

ズボンを右足からはいても 左足からはいても 同じです。

初心者 入門 初級BDF作家の参考になれば幸いです。

*********** 補足  2006 1-25 **************

原料に依存する特性は別問題です。

パーム成分の多い原料からのBDFと ナタネ油成分の多いBDFは
バイオディーゼル燃料の分類としては同じですけれど 特性が異なります。
1年1組のクラスの子供達は 同じクラスメイトだけれど個性が異なる。
そういう理解をして下さい。

パク チャンス

2005/1/21

バイオディーゼル燃料の品質 (5) セタン価  BDF品質項目の解説
セタン価 と セタン指数
今回は私が解説するより各自が検索エンジンで調査するのが良いと思います。
検索エンジンはGoogle が最適かと思います。
グーグル ゴーグルと言った方がわかってもらいやすい場合もあります。
昔、一太郎というワープロソフトの日本語入力変換システムを アートック か エイトック か? 議論がありました。 メーカー自らが エイトック として落着したようですけれど、
ATOK をエイトックと読ませる日本語感性なら拒否するとされる方も多かったようです。

さて、話題はずれました。
セタン価を測定すべきでセタン指数なんてあてにならないとするHPや研究発表があるようです。

いづれにしてもこの項目の検査は高額なようです。

HPの中には、空気バブリングさせるとセタン価は上昇すると記述する内容もあります。
酸化するとの事です。賞味期限は短くなるという事かな? と理解しています。

灯油に添加させてセタン価向上させる商品も販売されているようです。

情報の海で溺れないように大航海をして下さい。
羅針盤はありますか?

今回は以上です。

2005/1/20

バイオディーゼル燃料の品質 (4) 硫黄分  BDF品質項目の解説
硫黄分が少ないBDF
硫黄分を巡る数値を整理してみます。
JIS規格 軽油中 500 ppm
低硫黄軽油     50 ppm  2003年4月より一部供給開始
サルファー フリー   10 ppm

EUでは  2009年より サルファー フリー   10 ppm 規制予定です。
USAでは 2006年より ガソリン 80 ppm  軽油 15 ppm 規制予定です。
日本では 2007年より 軽油 10 ppm 規制予定です。
日本では 2007年より ガソリン 10 ppm 規制予定です。

日本では 2005年1〜4月に業界が対応予定です。

硫黄分は空気中の水分と反応して硫酸となる危険があります。
山や野原の樹木や草花が枯れますし、湖や池が硫酸の雨で生物が死にます。
Sox ソックス といわれます。窒素系の Nox ノックス は硝酸の雨となります。

又、硫黄分は排気ガスをクリーンにする触媒の効果を減じて黒煙低減目的の触媒装置の機能を阻害するそうです。

かくして硫黄分は低減される必要があります。
ところが、硫黄分を除去すると同時に潤滑性を維持する成分も同時に除去されてしまうそうです。新たに潤滑性向上剤を添加しないとエンジンに負担がかかるようです。
この部分が問題となります。軽油に含まれる硫黄分を低減するのは良いけれどエンジンへのダメージを配慮しているメーカーなの? 添加剤いれてるのか?

さて、BDFの硫黄分をみると。
あるBDF            13 ppm
BDF変換率 83% の場合 5ppm 以下
BDF変換率 98% の場合 5ppm 以下
すごく環境に良いのが数値にでています。
又、オレイン酸やパルミチン酸を合わせて約半分も潤滑特性に優れた成分を含んでいるので潤滑向上成分を追加しなくてもエンジンへの負担はないと判断できます。
エンジン音を騒音測定計で測定すれば明白に優秀さが数値として得られます。

新燃料研究所

2005/1/19

バイオディーゼル燃料の品質 (3) 引火点  BDF 生産安全
BDFは安全な燃料である根拠
火を近づけると燃えるようになる温度を引火点と呼びます。
火気がなければ引火はしません。

バイオディーゼル燃料は引火点が高いので車両火災や保存において軽油・灯油・ガソリンより安全といわれます。

これらの数値は資料によってバラツキがあるのを予めお断りします。

ガソリン 引火点  −40 ℃ 以下
メチルアルコール   −1 〜 32 ℃
エチルあるこール    9 〜 32
灯油          35 〜 50
軽油          50 〜 60
重油          60 以下
菜種油        240

BDF EU規格   120
BDF USA規格  130
BDF 83% 変換  182
BDF 98% 変換  184

引火点の基準がないと流動点降下剤として何やら添加されてしまい危険な燃料になってしまうかも? もっとも それほど極端に下がらないだろうかと思います。
軽油より引火点が高いならほどほどで良いのでは?

参考に
水素         爆発限界 4% 〜 75% 3.3mg/L 〜 63mg/L
メチルアルコール   爆発限界 7.3% 〜 36% 97mg/L 〜 480mg/L
エチルアルコール   爆発限界 4.3% 〜 19% 82mg/L 〜 360mg/L

二日酔いがひどくても スコッチを飲みながら煙草を吸ってもガメラやゴジラにならない理由がわかった!!

BDF製造の参考になりますよね!

2005/1/18

バイオディーゼル燃料の品質 (2) 動粘度  BDF品質項目の解説
燃料の曇りの正体
バイオディーゼル燃料関係のHPを調査していて、パラフィンワックスの結晶形態に起因すると説明する事例があります。かねてより疑問でした。

添加剤の製造企業の営業の方に疑問を投げかけました。
『蒸留精製しているガソリン・灯油・軽油・A重油などならパラフィンワックスが燃料の曇りの主な原因かと思うけれど、BDFの場合は脂肪酸組成の各構成における融点から起因するものではないでしょうか?』 ⇒ 私もそう思います。と営業の方

***************
動粘度 mm2/S   40℃

EU規格  EN14214      3.5 〜 5.0
京都市暫定規格    同 上
USA規格 ASTM D6751 1.9 〜 6.0
あるBDF        4.8
大豆由来BDF    5.49 30 ℃
軽油JIS 2号    3.02 30 ℃
BDF 83% エステル化   7.267 30℃
BDF 98% エステル化  5.631 30℃

この上の数字を良く見れば流動点降下剤を添加しないと規格に受からない事になります。
ところが、自動車が動くか否か? で判断すれば受からない場合でも自動車は動く!
規格の水準が厳しすぎるのか軽油と混合した結果の測定基準なのかな?

BDF100%の場合における数値なら無理な基準かと個人的には思います。
混合比率を問わずに結果として確保すべき数値ならかなり楽勝に思います。
B20 B5 B3 と軽油とブレンドするならばです。

****************************
添加剤の話
本当にBDFを量産するなら添加剤メーカーはどこでもすぐに対応してくれるかと思います。
1930年代にWW2(第2次世界大戦)においてUSAが軍需目的で使用してから広まったそうです。燃料油への添加は1960年代から広まり、日本では1973年以降普及したそうです。
そんなに高価なものでないようです。現在 サンプル到着待ちです。

多くの種類があって、BDFの場合は脂肪酸組成が多岐にわたるのでメーカー保証はできないそうです。当然でしょう。といってもそんなに難しい話でなく実験すれば想定温度における添加率は各自が見出せるようです。

流動点降下剤の代替として脂肪酸組成を工夫するのはアマチュア精神の発揮としてマニアックな可能性があると思います。BDF100 であの峠を1月の深夜に越えたぜ・・・・・
ちょい マニア過ぎる??
灯油を混ぜるのはステテコ ハラマキ系・・・・・ あはは ダサイ!

JIS K 2269 の試験法は内径 31.5mm の円筒型ガラス管に51mm〜57mm 試料を入れて傾けるそうです。 流動するか否か 2.5 ℃ ごとに調べるそうです。

出典 : 
第2部 高分子薬剤各論 p366
(財)石油産業活性化センター 2004 5月 P12

新燃料研究所 パク チャンス

2005/1/17

バイオディーゼル燃料の品質 (1) 密度  BDF品質項目の解説
BDF品質検査項目の見方
バイオディーゼルの品質規格の表を見ても入門者や初心者には何が何やら意味不明かと思います。この理解からスタートすると自作技の習得に出遅れてしまします。

何より大切なのは実際にBDFを作ってみる経験、簡易方法でも自己評価実験を行うのが重要かと思います。BDF評論家よりBDF作家になりましょう。

とはいっても品質規格の表の簡単な理解はしておかれるのがよろしいかと思いまして、
アドバイスをします。

密度 : 温度によって体積はかわります。摂氏何度での値か注意します。
EU規格では 0.86 〜 0.90 kg/m3 であり、京都市暫定規格と同じです。

水が 1 なので水より軽いという事です。
油が水に浮く のが数値から判断できます。
ちなみに、地球温暖化による海水面の上昇現象は南極や北極や氷河が溶けてきて海水面が上昇するのでなく、海水の熱膨張が主な原因との事です。
日本酒をコップに上の方まで入れて電子レンジで温めたりすればコップからコボレマスよね!
お銚子の口のクビレ程度までしか入れてないのに一杯になりますよね!

燃料タンクや、燃料タンクとエンジンの間にある燃料フィルター(潤滑用OILフィルターとは別もの)の下部に水が溜まる場合があるという事も留意して下さい。
その原因は直接に水が燃料タンクに入った場合、空気中の水分がタンク内で結露してしまった場合、燃料に分散していた水分がでてきた場合などが推定できます。

嵐の給油で直接給油時に入る、タンクに入っている燃料が少ない状態で何月も放置、
脱水・乾燥不足のBDFの給油などが具体事例です。

燃料フィルターは簡単に水抜きができるようになっているのが普通です。
ボンネットや、座席をあげてエンジンルームを見て どれが燃料フィルターなのか?
水抜き方法は? エアー抜き方法はどうするのか知っておいたら安心です。

このシリーズは加除訂正を行いますので内容には注意して下さい。
最終 2005-1-17

2005-1-18 追記 (財)石油産業活性化センター PEC NEWS 2004 5月 p12
BDF変換率 83% の場合 0.8902
BDF変換率 98% の場合 0.8853
*******************************
変換率を簡易判定するのは原料と変換後の屈折率を参考にする私の提案が
良いと思います。


2005/1/16

BDF普及の年  BDF状況・私のコメント
今年は日本でBDFが普及する!

経済産業省 資源エネルギー庁 の研究成果がいつ公開されるのか楽しみです。

http://www.meti.go.jp/report/downloadfiles/g31203d40j.pdf

********************************

品質確保に関する基準も発表されるはずです。
この規格の内容は B3 もしくは B5 あたりが予想されています。

B100の場合における各種測定値の下限・上限・許容範囲が国内基準として決定
されるはずです。

基準となる規格を充足するBDFを軽油との混合比率において B3 あるいは B5
もしくは 別数値 において混合した自動車燃料を使用しているのに自動車が故障
した場合は自動車メーカーが無償修理しなければならない。とする趣旨です。

尚、混合比率は理解しやすいように BDF と 軽油 の容積比率で呼称します。
BDF 10リットル   軽油 90リットル  の混合の場合は B10 と呼びます。

B5 と呼ばれるBDFがあれば 5% がBDF 95%が軽油です。

pchangsoo@aol.com

2005/1/16

正統 バイオディーゼルの別称  BDF品質項目の解説
正しいバイオディーゼルの名称

本来、公正取引委員会などが取り締まるべきなんでしょうけれど呼称が錯綜している日本です。


Transesterification (Alcoholysis)
FAME Fatty asid methyl esters 脂肪酸メチルエステル Austria Germany USA EU
RME Rapeseed oil methyl esters 菜種油メチルエステル Czech Republic
VOME Vegetable oil methyl esters 植物油メチルエステル France Italy Sweden
FAMAE Fatty asid mono alkyl esters 脂肪酸モノアルキルエステル

アルカリ触媒法という表現もあります。
Methl esters メチルエステル と表現するHPもあります。

上記に該当する時のみ Bio Disel Fuel BDF バイオディーゼル軽油代替燃料 と呼称するのが正統派です。

インチキ 無知 虚偽 には注意しましょう!

2005/1/15

燃料の曇り (1)  BDF品質項目の解説
バイオディーゼル燃料が曇ってきました。

曇りの研究に参考になるかと思います。

融点 ℃ 炭素数 2重結合数 慣用名 脂肪酸組成 %
53 14 0 ミリスチン酸 0.2
62 16 0 パルミチン酸 11.3
5 18 1 パルミトレン酸 0.6
71 18 0 ステアリン酸 4.3
13.4 18 1 オレイン酸 37
不明 18 1 バクセン酸 1.9
-5 18 2 リノール酸 36.9
-11 18 3 リノレン酸 4.4
77 20 0 アラキジン酸 0.4
不明 20 1 不明 0.5
不明 22 0 ベヘン酸 0.3
不明 24 1 不明 0.1
その他の脂肪酸 2.4
100.3

ある量産プラントのBDF組成を元にしています。数値は絶対的なものではありません。
脂肪酸組成が上記と近似する場合はあっても同一となる事はないはずです。

この表からBDFへの多くの示唆が得られると確信します。
結構 時間がかかっている研究成果です。有効に活用してください。

尚、曇り が必ずしも 目詰まり を意味するのでないのを念押ししておきます。

新燃料研究所 朴 昶 壽 (パク チャンス) pchangsoo@aol.com の表示と本ページ
のURLを明示する場合には引用を認めます。内容の変更をする場合があるので必ず引用
元を明示してください。  

2005/1/11

廃食用油原料  
色で判別できます。

どのように説明しても、最終BDFの色で原料にまつわる力学関係や地域事情が
判別できます。

回収容器にも留意しましょう!

複合成分から構成されている油脂は気温による特性やエンジンに対する効果に
異なりがあるようです。

不具合はありません。
色も 脱色 分解 吸着など 多くの技があり習得済みです。
着色は本年の研究課題です。

2005/1/7

廃食用油の利用における呼称  
マイッタ! 呼称が錯綜して混乱を拡大している。

BDF Bio Diesel Fuel バイオディーゼル燃料の正統は別名 アルカリ触媒法です。

呼称が世間では無知と、あえての虚偽が錯綜し ゴチャマゼ!

**********************************

1 : 何故ワザワザ 薬品で処理するのか?
    
    ⇒ 低気温においても粘度がネバネバにならずにエンジンに燃料を供給する目的。

2 : 濾過だけで使用できるやん?

    ⇒ 低気温対策です。加温装置不要です。無改造で使用する為です。
       酸化度の高い使用済植物油はロカだけで使用するには無理です。

3 : いい廃食用油なら ロカ だけでいい?

    ⇒ 低温対策を考慮しないなら GOOD な選択かと思います。

4 : 結論的な推薦は?

    アルカリ触媒法によるBDF製造が最も賢明かと思います。


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