大阪市立大学の研究者たちは、ココナッツオイルを基にしたバイオ燃料の混合物を開発しました。この混合物は、従来の航空燃料と併用でき、高いエンジン効率を維持します。彼らは新しい共溶媒法を採用し、常温常圧で燃料を製造することで、製造に必要なエネルギーを削減できる可能性があります。この研究では、ココナッツ由来のバイオ燃料と広く使用されている航空燃料Jet A-1を混合した際の性能を調査しました。研究者たちは、小型ターボジェットエンジンでこれらの混合物をテストし、燃料消費、熱効率、排出ガスを評価しました。
ココナッツオイルが航空燃料の原料として注目されているのは、その脂肪酸鎖の長さが航空燃料の炭化水素に必要なものと類似しているためです。これにより、ココナッツ由来の燃料は比較的限られた加工プロセスで生産可能です。大阪市立大学のチームは、共溶媒プロセスを採用し、ココナッツオイル抽出物をアセトンとアルコールと混合しました。この方法は環境温度と常圧で運用され、必要なエネルギーを削減し、燃料の純度を保ちます。研究者たちは、メタノールを使用して得られた脂肪酸メチルエステル（FAME）と、エタノールを使用して得られた脂肪酸エチルエステル（FAEE）の2種類のバイオ燃料を生産しました。
ココナッツ燃料とJet A-1の混合
その後、チームは異なる量のFAMEとFAEEをJet A-1と混合しました。彼らは小型ターボジェットエンジンでこれらの混合物をテストし、追加されたバイオ燃料がその運転に与える影響を特定しました。バイオ燃料の比率が増加するにつれて、燃料消費も増加しました。研究者たちは、この現象を主にバイオ燃料の熱量が従来のJet A-1と異なることに起因すると考えています。燃料消費は高くなりましたが、熱効率はJet A-1と同等のレベルを維持しており、ココナッツを基にした混合物がエンジンが燃料のエネルギーを有用な出力に変換する効率を大幅に低下させることなく運転できることを示しています。
エンジンテストでは、バイオ燃料混合物の増加に伴い、炭化水素排出量が減少することも示されました。同時に、研究者たちは二酸化炭素や窒素酸化物の排出に顕著な変化がないことを発見しました。これらの結果は、ココナッツ基燃料がエンジン性能を維持しながら、特定の排出ガス汚染物質を減少させることができることを示しています。持続可能なシステム科学研究科の胡映芳博士は記者会見で次のように述べました。「実験は、私たちの燃料混合物が既存のガスタービンエンジンで運転可能であり、効率やエンジン性能に重大な損失をもたらさず、排出を増加させないことを示しています。」
廃棄ココナッツを燃料源として利用
この方法は、東南アジアで特に価値があります。なぜなら、地域では大量のココナッツが栽培されているからです。報告によると、収穫されたココナッツの約30%が商業基準に達しないため廃棄されています。このような廃棄物は航空バイオ燃料の生産原料として利用できます。研究者たちは、この技術が従来の燃料供給が中断された地域での燃料安全性を改善する方法となる可能性があると考えています。小川慎一郎博士は次のように付け加えました。「将来的には、燃料消費性能を改善し、100%バイオ燃料で運転するエンジンの技術を確立したいと考えています。さらに、長期的な保存安定性、材料の互換性を改善し、ライフサイクル評価を通じて環境影響を評価することで、この燃料の実用化を進めたいと思っています。」
この研究は『Fuel』ジャーナルに発表されました。