バイオガス・軽油二燃料機関の排出ガス特性 Characteristics of Exhaust Gas Emission During Dual-fuel Operation with Biogas

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著者

    • 塚本 隆行 TSUKAMOTO Takayuki
    • 北海道大学大学院農学研究院生物資源生産学部門生物生産工学分野 Graduate School of Agriculture, Hokkaido University
    • Jaber Nizar JABER Nizar
    • 北海道大学大学院農学研究院生物資源生産学部門生物生産工学分野 Graduate School of Agriculture, Hokkaido University
    • 野口 伸 NOGUCHI Noboru
    • 北海道大学大学院農学研究院生物資源生産学部門生物生産工学分野 Graduate School of Agriculture, Hokkaido University

抄録

近年, 地球温暖化対応策として再生可能なエネルギーであるバイオマスの利用が注目されている。なかでも, 有機性廃棄物の嫌気発酵によって生成されるバイオガスは, 高カロリーの可燃性ガスであり様々な用途への使用方法が研究されている。そこで, ディーゼル機関に供給し, バイオガス・軽油二燃料運転の環境負荷低減効果について評価することを目的として, 排出ガス特性の調査を行った。<br>ISO計測標準8178-4に則して負荷条件を平均化した排出ガス特性を検討した結果, バイオガス・軽油二燃料機関は, CO, HC排出量の増加, NOX排出量の削減が認められた。カーボンニュートラルを考慮し, バイオガスの燃焼によって生じたCO<sub>2</sub>を排出量として計上しないとき, 二燃料運転では軽油運転と比較して最大65%のCO<sub>2</sub>を削減できることが明らかになった。

Biogas generated from the digestion of organic wastes has been regarded as a potential fuel for various applications, many of them involving engines. This research studies the effect of feeding Biogas into the intake manifold of a single cylinder diesel engine, concentrating on the emissions. In fact, a four (4) kW single cylinder diesel engine with 0.309L displacement was run on diesel alone, and then fed three biogas rates (5, 10 and 15L/min) with three different methane concentrations of approximately 100%, 60% and 45%. The concentrations of nitrogen oxides, unburned hydrocarbons, carbon dioxide and carbon monoxide in exhaust gas were measured while smoke were estimated using an opacity meter.<br>The effect of adding pure methane (100%) into the engine conformed to studies dealing with CNG-diesel engines. Decreased smoke and nitrogen oxides emissions were indeed observed along an increase in carbon monoxide and unburned hydrocarbons.<br>In terms of emissions, the biogas injection into the engine caused higher unburned hydrocarbon and carbon monoxide levels in exhaust gases; it also reduced nitrogen oxides and smoke. Due to the higher hydrogen concentration in methane as compared to diesel, the carbon dioxide emission was slightly decreased. Interestingly, since the carbon dioxide resulting from methane burning recycles into the biomass, the greenhouse warming effect of engine operation is reduced by more than half.<br>This research proved that biogas injection into diesel engine not only reduces diesel consumption, but also limits environment pollution by decreasing greenhouse gases.

収録刊行物

  • 農業機械學會誌  

    農業機械學會誌 70(2), 113-119, 2008-03-01 

    The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers

参考文献:  20件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021227673
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00200470
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    02852543
  • NDL 記事登録ID
    9406288
  • NDL 雑誌分類
    ZR7(科学技術--農林水産--農産)
  • NDL 請求記号
    Z18-387
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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