ディーゼル燃料
トラックのディーゼル燃料タンク

ディーゼル燃料は、ディーゼル油、燃料油（歴史的には）、あるいは単にディーゼルとも呼ばれ、ディーゼルエンジンで使用するために特別に設計された液体燃料です。ディーゼルエンジンは、吸入空気の圧縮と火花を伴わない燃料噴射によって燃料が着火する内燃機関の一種です。そのため、ディーゼル燃料には優れた圧縮着火特性が求められます。

最も一般的なディーゼル燃料は、石油燃料油の特定の分留物ですが、バイオディーゼル、バイオマス液化（BTL） 、ガス液化（GTL）ディーゼルなど、石油由来ではない代替燃料の開発・導入が進んでいます。これらの種類を区別するために、一部の学術界では石油由来のディーゼルをペトロディーゼルと呼ぶこともあります。 [ 1 ]ディーゼルは石油精製所で大量に生産される製品です。[ 2 ]

多くの国でディーゼル燃料は標準化されています。例えば、欧州連合（EU）では、ディーゼル燃料の規格はEN 590です。超低硫黄ディーゼル（ULSD）は、硫黄含有量が大幅に低減されたディーゼル燃料です。2016年現在、英国、欧州本土、北米で入手可能な石油系ディーゼル燃料のほぼすべてがULSDタイプです。ディーゼル燃料が標準化される前は、ディーゼルエンジンの大部分は安価な燃料油で動いていました。これらの燃料油は今でも船舶のディーゼルエンジンで使用されています。ディーゼル燃料はディーゼルエンジン用に特別に設計されていますが、アクロイドエンジン、スターリングエンジン、蒸気エンジン用ボイラーなど、ディーゼル以外のエンジンの燃料としても使用できます。ディーゼルは大型トラックでよく使用されます。しかし、特に古いエンジンからのディーゼル排気ガスは健康被害を引き起こす可能性があります。[ 3 ] [ 4 ]

名前

ディーゼル燃料には多くの俗称があるが、最も一般的には単にdieselと呼ばれる。英国では、道路用のディーゼル燃料は一般的にdieselと呼ばれるが、red dieselと呼ばれる識別用の着色染料を含む減税対象の農業専用製品と区別する必要がある場合は white dieselと呼ばれることもある。white diesel の正式名称はDERVで、diesel-engine road vehicleの略である。[ 5 ]オーストラリアでは、ディーゼル燃料はdistillate [ 6 ]とも呼ばれ（別の自動車燃料を指す古い意味での「distillate」と混同しないように）、インドネシアと中東のほとんどの国では、同国の国営石油会社Pertaminaの商標名であるSolarとして知られている。 gas oil (フランス語: gazole )という用語も、ディーゼル燃料を指すために使用されることがある。

歴史

起源

ディーゼル燃料は、ドイツの科学者であり発明家でもあるルドルフ・ディーゼルが1892年頃に発明した圧縮着火エンジンのために行った実験に由来しています。当初、ディーゼルは特定の種類の燃料の使用を検討していませんでした。彼は、自ら考案した合理的な熱モーターの動作原理は、物質の状態を問わず、あらゆる種類の燃料で機能すると主張しました。[ 7 ]最初のディーゼルエンジンのプロトタイプと最初の実用的なディーゼルエンジンは、液体燃料専用に設計されました。[ 8 ]

最初、ディーゼル社はペッヘルブロン産の原油をテストしたが、原油は粘度が高すぎることが判明したため、すぐにガソリンと灯油に切り替えた。 [ 9 ]ディーゼルエンジンの主なテスト燃料は灯油（パラフィン）だった。[ 10 ]ディーゼル社は、様々な供給源からのランプオイルの種類、ガソリンの種類、リグロインを試したが、これらはすべてディーゼルエンジンの燃料としてうまく機能した。その後、ディーゼル社はコールタールクレオソート、[ 11 ]パラフィン油、原油、ガソリン、燃料油をテストし、最終的にこれらもうまく機能した。[ 12 ]スコットランドとフランスでは、他の燃料が高価すぎたため、1898年に最初に生産されたディーゼルエンジンの燃料としてシェールオイルが使用された。 [ 13 ] 1900年にフランスのオットー協会は原油を燃料とするディーゼルエンジンを開発し、1900年のパリ万国博覧会[ 14 ]と1911年のパリ万国博覧会[ 15 ]で展示した。このエンジンは実際には原油ではなくピーナッツ油で動いており、ピーナッツ油で動作させるために改造する必要はなかった。[ 14 ]

ディーゼルは、最初のディーゼルエンジンのテストで、照明用ガスを燃料として使用し、パイロット噴射の有無にかかわらず、機能的な設計を構築することに成功しました。[ 16 ]ディーゼルによると、1890年代後半には石炭粉塵を生産する産業は存在せず、細かくて高品質の石炭粉塵は商業的に入手できませんでした。これが、ディーゼルエンジンが石炭粉塵エンジンとして設計または計画されなかった理由です。[ 17 ]ディーゼルは、1899年12月にようやく、外部混合形成と液体燃料パイロット噴射を使用した石炭粉塵プロトタイプをテストしました。[ 18 ]このエンジンは機能することが証明されましたが、石炭粉塵の堆積により数分後にピストンリングが破損しました。 [ 19 ]

20世紀以降

ディーゼル燃料が標準化される前は、ディーゼルエンジンは通常、安価な燃料油を使用していました。米国では石油から蒸留された燃料油が使用され、ヨーロッパではコールタールクレオソート油が使用されていました。一部のディーゼルエンジンには、ガソリン、灯油、菜種油、潤滑油などの燃料の混合物が使用され、当時は課税されていなかったため、これらの燃料は安価でした。[ 20 ] 1930年代にメルセデス・ベンツOM 138などの自動車用ディーゼルエンジンが導入されたことで、適切な着火特性を持つより高品質の燃料が必要になりました。当初、自動車用ディーゼル燃料の品質は改善されませんでした。第二次世界大戦後、最初の近代的な高品質ディーゼル燃料が標準化されました。これらの規格には、たとえば、DIN 51601、VTL 9140–001、NATO F 54規格などがあります。[ 21 ] 1993年、DIN 51601は新しいEN 590規格によって廃止され、それ以来欧州連合（EU）で使用されています。1970年代後半には、1970年代のエネルギー危機による燃料費の高騰によりディーゼル推進が普及しましたが、外航船舶では、従来の自動車用ディーゼル燃料の代わりに、安価な重質燃料油が依然として使用されています。これらの重質燃料油（しばしばバンカーCと呼ばれます）は、ディーゼル船と蒸気船の両方で使用できます。[ 22 ]

種類

ディーゼル燃料は様々な資源から生産されますが、最も一般的なのは石油です。その他の資源としては、バイオマス、動物性脂肪、バイオガス、天然ガス、石炭液化などがあります。

石油ディーゼル

現代のディーゼルディスペンサー

石油ディーゼルは最も一般的なディーゼル燃料です。原油を大気圧下で200～350℃（392～662℉）の温度で分留することによって生成され、通常、分子あたり9～25個の炭素原子を含む炭素鎖の混合物となります。[ 23 ]この留分は水素化脱硫 処理されます。

通常、このような「直留」ディーゼルは供給と品質の面で不足しているため、他のディーゼル燃料源が混合されます。ディーゼル燃料の主な供給源の一つは、ビスブレーキングとコーキングを用いて重質留分を分解することです。この技術では有用性の低い留分も変換されますが、生成物にはオレフィン（アルケン）が含まれており、これを水素化して目的の飽和炭化水素に変換する必要があります。ディーゼル燃料を生成するもう一つの精製プロセスは水素化分解です。最後に、粘度を調整するために灯油が添加されます。 [ 24 ]

合成ディーゼル

合成ディーゼルは多くの炭素質原料から製造できますが、最も重要なのは天然ガスです。原料は合成ガスに変換され、フィッシャー・トロプシュ法によって合成ディーゼルに変換されます。[ 25 ]この方法で製造される合成ディーゼルは、一般的に硫黄分と芳香族分が少ないパラフィンを主成分としています。この物質は、前述の石油由来のディーゼルによく混合されます。[ 24 ]

バイオディーゼル

大豆油から作られたバイオディーゼル

バイオディーゼルは、主にメタノールでエステル交換されて脂肪酸メチルエステル（FAME）を形成する植物油または動物性脂肪（バイオ脂質）から得られます。バイオディーゼルは多くの種類の油から生成できますが、最も一般的なのは欧州では菜種油（菜種メチルエステル、RME）、米国では大豆油（大豆メチルエステル、SME）です。エステル交換プロセスでは、メタノールをエタノールに置き換えてエチルエステルを生成することもできます。エステル交換プロセスでは、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの触媒を使用して、植物油とメタノールをバイオディーゼルに変換し、不要な副産物であるグリセリンと水を生成します。これらの副産物は、微量のメタノールと共に燃料から除去する必要があります。バイオディーゼルは、製造元が承認している場合、エンジンで純粋（B100）のまま使用できますが、ディーゼルとの混合液（B XX 、 XXはバイオディーゼルの含有量（パーセント））として使用されることが多くなります。[ 26 ] [ 27 ]

燃料として使用されるFAMEは、DIN EN 14214 [ 28 ]およびASTM D6751規格で規定されています。[ 29 ]

保管と添加物

フィンランド、ヘルシンキのソルナイネンにある大型ディーゼル燃料タンク

アメリカでは、ディーゼルは、通常青い容器に保管される灯油や、通常赤い容器に保管されるガソリンと区別するために、黄色の容器に保管することが推奨されています。 [ 30 ]イギリスでは、ディーゼルは通常、無鉛ガソリンや有鉛ガソリンと区別するために、黒い容器に保管されます。無鉛ガソリンや有鉛ガソリンは、それぞれ緑色と赤色の容器に保管されます。[ 31 ]

エチレン酢酸ビニル（EVA）は「低温流動性向上剤」としてディーゼルに添加されます。50～500ppmのEVAは、燃料フィルターの詰まりの原因となるワックスの結晶化を抑制します。 その他の添加剤として、消泡剤（シリコーン）、酸化防止剤（例：ブチルヒドロキシトルエン）、金属不活性化剤などがあります。これらの使用量は、ディーゼル燃料の組成と保管方法によって異なります。それぞれ5～50ppmの濃度で添加されます。[ 24 ]

標準

ディーゼルエンジンは多燃料エンジンであり、多種多様な燃料で作動します。しかし、1930年代に自動車やトラック用の高性能・高速ディーゼルエンジンが開発されたことで、これらのエンジン専用に設計された適切な燃料、すなわちディーゼル燃料が必要になりました。一貫した品質を確保するために、ディーゼル燃料は標準化されており、最初の規格は第二次世界大戦後に導入されました。[ 21 ]規格では通常、セタン価、密度、引火点、硫黄含有量、バイオディーゼル含有量など、燃料の特定の特性が定義されます。ディーゼル燃料の規格には以下のものがあります。

ディーゼル燃料

バイオディーゼル燃料

測定と価格

セタン価

ディーゼル燃料の品質を測る主な指標はセタン価です。セタン価はディーゼル燃料の発火遅延の指標です。[ 32 ]セタン価が高いほど、高温の圧縮空気中に燃料を噴霧した場合、より容易に発火します。[ 32 ]欧州（EN 590規格）の道路用ディーゼル燃料の最低セタン価は51です。より高いセタン価を持つ燃料、通常は追加の洗浄剤と一部の合成成分を含む「プレミアム」ディーゼル燃料は、一部の市場で入手可能です。

燃料の価値と価格

ディーゼル燃料の質量の約 86.1% は炭素で、燃焼すると、ガソリンの 43.2 MJ/kg に対して 43.1 MJ/kg の正味発熱量となります。 ディーゼル燃料は密度が高いため、体積エネルギー密度も高くなります。EN 590 ディーゼル燃料の密度は、15 °C (59 °F) で 0.820～0.845 kg/L (6.84～7.05 lb/US gal) と定義されており、これは EN 228 ガソリンの 15 °C での 0.720～0.775 kg/L (6.01～6.47 lb/US gal) よりも約 9.0～13.9% 高く、体積燃料価格を比較する際にはこの点を考慮する必要があります。 ディーゼルからの CO2排出量は 73.25 g/MJ で、ガソリンの 73.38 g/MJ よりわずかに低いだけです。[ 33 ]

ディーゼル燃料は一般にガソリンよりも石油から精製するのが簡単である。硫黄を除去するために追加の精製が必要であり、これが時にはコストが高くなる一因となる。米国の多くの地域および英国とオーストラリアでは、[ 34 ]ディーゼル燃料の価格は、1ガロンまたは1リットルあたりガソリンよりも高い場合がある。[ 35 ] [ 36 ]ディーゼル価格が高い理由としては、メキシコ湾の一部の製油所の閉鎖、大量の精製能力のガソリン生産への転用、およびインフラの複雑さを引き起こす最近の超低硫黄ディーゼル（ULSD）への移行が挙げられる。[ 37 ]スウェーデンでは、MK-1（クラス1環境ディーゼル）として指定されたディーゼル燃料も販売されている。これは芳香族含有量が低いULSDで、5％の制限がある。[ 38 ]この燃料は、通常のULSDよりも生産コストが若干高い。ドイツでは、ディーゼル燃料に対する燃料税はガソリン燃料税よりも約 28% 低くなっています。

課税

ディーゼル燃料は、セントラルヒーティングで使用される暖房用オイルに似ています。ヨーロッパ、米国、カナダでは、燃料税のため、ディーゼル燃料への税金は暖房用オイルよりも高く、これらの地域では、脱税を防止および検出するために、暖房用オイルに燃料染料と微量化学物質が塗布されています。一部の国では、「非課税」ディーゼル（赤い染料のため、「オフロードディーゼル」または「レッドディーゼル」と呼ばれることもあります）が、主に農業用途での使用を目的として販売されています。例えば、トラクター、レクリエーション車両、ユーティリティ車両、または公道を走行しないその他の非商用車両の燃料として使用できます。この燃料は、一部の国（米国など）の道路使用に関する制限を超える硫黄分を含んでいる場合があります。

この非課税軽油は識別のために赤色に着色されており[ 39 ]、通常課税対象となる用途（例えば運転用）にこの非課税軽油を使用すると罰金が科せられる可能性があります（例えば米国では10,000米ドル）。英国、ベルギー、オランダでは、レッドディーゼル（またはガスオイル）として知られており、農業用車両、家庭用暖房タンク、食品や医薬品などの生鮮食品を積載するバン／トラックの冷蔵ユニット、船舶にも使用されています。アイルランド共和国とノルウェーでは、ディーゼル燃料、またはマーク付きガスオイルは緑色に着色されています。英国では、「ディーゼルエンジン道路車両」（DERV）という用語は、マークなし道路ディーゼル燃料の同義語として使用されています。インドでは、穀物やその他の生活必需品の輸送の大部分がディーゼルで行われているため、ディーゼル燃料への課税はガソリンよりも低くなっています。

米国におけるバイオディーゼルへの課税は州によって異なります。一部の州（例えばテキサス州）では、バイオディーゼルには課税されませんが、バイオディーゼルの混合燃料には、混合燃料に含まれるバイオディーゼルの量に応じて減税されます。そのため、B20燃料は純粋な石油ディーゼルよりも20%低い税率となります。[ 40 ]ノースカロライナ州など、他の州では、バイオディーゼル（混合燃料の種類を問わず）に石油ディーゼルと同じ税率が適用されますが、すべてのバイオ燃料の生産者と使用者に対して新たな優遇措置が導入されています。[ 41 ]

用途

ディーゼル燃料は主に高速ディーゼルエンジン、特に自動車（乗用車、トラックなど）のディーゼルエンジンで使用されますが、すべてのディーゼルエンジンがディーゼル燃料で動作するわけではありません。例えば、大型の2ストローク船舶エンジンでは、通常、ディーゼル燃料の代わりに重質燃料油が使用されます[ 22 ]。また、MAN Mシステムエンジンなどの特定のタイプのディーゼルエンジンは、最大86RONのノック耐性を持つガソリンで動作するように設計されています[ 42 ] 。一方、ガスタービンやその他のタイプの内燃機関、および外燃機関も、ディーゼル燃料を使用するように設計できます。

ディーゼル燃料の粘度要件は通常40℃（104℉）と規定されています。[ 32 ]寒冷地におけるディーゼル燃料の欠点は、温度低下に伴い粘度が上昇し、燃料系統内を流動できなくなるゲル状（圧縮着火 - ゲル化参照）に変化することです。特殊な低温ディーゼルには、低温でも液体状態を維持するための添加剤が含まれています。

道路車両

1920年代から1950年代にかけてはオットーエンジンを搭載することが多かったトラックやバスは、現在ではほぼ全てがディーゼルエンジンです。そのため、これらの車両ではディーゼル燃料が広く使用されています。ディーゼル燃料はオットーエンジンに適していないため、オットーエンジンまたはオットー派生エンジンを搭載する乗用車は、通常、ディーゼル燃料ではなくガソリンで走行します。しかし、特にヨーロッパやインドでは、エンジン効率の向上により[ 43 ] 、多くの乗用車がディーゼルエンジンを搭載しており、通常のディーゼル燃料で走行しています。

鉄道

20世紀後半には、ディーゼルが蒸気自動車用の石炭や重油に取って代わり、現在では自走式鉄道車両（機関車や貨車）の内燃機関にほぼ独占的に使用されている。[ 44 ] [ 45 ]

航空機

パッカードDR-980 9気筒ディーゼル航空機エンジン。最初のディーゼルエンジン飛行機に使用されました。

一般的に、ディーゼルエンジンは飛行機やヘリコプターにはあまり適していません。これは、ディーゼルエンジンの質量出力比が比較的低いためです。つまり、ディーゼルエンジンは一般的にかなり重くなり、航空機では不利になります。したがって、航空機でディーゼル燃料を使用する必要性はほとんどなく、ディーゼル燃料は航空燃料として商業的に使用されていません。代わりに、ガソリン ( Avgas ) やジェット燃料(例、 Jet A-1 ) が使用されます。ただし、特に 1920 年代と 1930 年代には、燃料油で稼働する航空機用ディーゼルエンジンの量産が多数行われました。これは、燃料消費量が少なく、信頼性が高く、発火しにくく、メンテナンスが最小限で済むなど、いくつかの利点があったためです。1930 年代にガソリン直噴が導入されたことで、これらの利点は上回り、航空機用ディーゼルエンジンは急速に使用されなくなりました。[ 46 ]ディーゼルエンジンの出力対質量比の向上に伴い、21世紀初頭以降、いくつかのオンロードディーゼルエンジンが航空機用として改造され、認証を取得しました。これらのエンジンは通常、Jet A-1航空機燃料で稼働しますが、軽油でも稼働可能です。Jet A-1は軽油に似た着火特性を持つため、一部のディーゼルエンジン（すべてのディーゼルエンジンではありません）に適しています。[ 47 ]

軍用車両

第二次世界大戦までは、特に高性能エンジンが求められる装甲戦闘車両（ M26パーシング戦車やパンサー戦車など）の多くは、従来のオットーエンジンを搭載し、ガソリンを燃料としていた。第二次世界大戦以降、ディーゼル燃料で走行可能なディーゼルエンジン搭載の軍用車両が数多く作られている。ディーゼルエンジンは燃費が良く、ディーゼル燃料は発火しにくいためである。[ 48 ]これらのディーゼル駆動車両の一部（レオパルド1やMAN 630など）は依然としてガソリンを燃料として走行し、また一部の軍用車両は依然としてディーゼル燃料での走行ができないオットーエンジン（ウラル375やウニモグ404など）を搭載して製造されていた。

トラクターと重機

今日のトラクターや重機は、ほとんどがディーゼルエンジンを搭載しています。トラクターの中でも、小型クラスに限りガソリンエンジンを搭載しているものもあります。トラクターや重機のディーゼル化は第二次世界大戦前のドイツで始まりましたが、アメリカでは戦後まで一般的ではありませんでした。1950年代から1960年代にかけて、アメリカでもディーゼル化が進みました。石油・ガス採掘設備ではディーゼル燃料が一般的に使用されていますが、一部の地域では電気や天然ガスを動力源とする設備も使用されています。

1920年代から1940年代にかけて、トラクターや重機は多燃料化が進み、火花点火式低圧縮エンジン、アクロイドエンジン、ディーゼルエンジンのいずれかを搭載していました。そのため、当時の多くの農業用トラクターは、ガソリン、アルコール、灯油、そして暖房油やトラクター用気化油などの軽質燃料油を、その時々の地域で最も手頃な価格で燃料を供給できるものでした。この時代のアメリカの農場では、「留出油」という名称は、前述の軽質燃料油のいずれかを指すことが多かったのです。火花点火エンジンは留出油では始動性が良くないため、通常は冷間始動用に小型の補助ガソリンタンクを使用し、暖機運転後数分後に燃料バルブを調整して留出油に切り替えていました。気化器やラジエーターシュラウドといったエンジン付属品も使用され、どちらも熱を捕捉する目的で使用されました。なぜなら、このようなエンジンを蒸留燃料で運転する場合、エンジンと吸入空気の両方が周囲温度よりも温かい方が、より良好な運転状態を保ったからです。専用のディーゼルエンジン（機械式燃料噴射と圧縮着火による高圧縮）によるディーゼル化は、こうしたシステムに取って代わり、燃焼するディーゼル燃料を より効率的に利用しました。

その他の用途

低品質のディーゼル燃料は、硝酸混合物からパラジウムを液液抽出するための抽出剤として使用されています。[ 49 ]このような使用は、使用済み核燃料から生成されたPUREXラフィネートから核分裂生成物のパラジウムを分離する手段として提案されています。[ 49 ]この溶媒抽出システムでは、ディーゼルの炭化水素が希釈剤として機能し、ジアルキル硫化物が抽出剤として機能します。[ 49 ]この抽出は溶媒和メカニズムによって機能します。[ 49 ]これまでのところ、核燃料の使用によって生成された核廃棄物からパラジウム、ロジウム、またはルテニウムを回収するためのパイロットプラントも実規模プラントも建設されていません。[ 50 ]

ディーゼル燃料は、油性泥掘削流体の主成分としてよく使用されます。[ 51 ]ディーゼルを使用する利点は、コストが低く、頁岩、塩、石膏層を含むさまざまな困難な地層を掘削できることです。[ 51 ]ディーゼル油泥は通常、最大40％の塩水と混合されます。[ 52 ]健康、安全、環境への懸念から、ディーゼル油泥は、植物性、鉱物性、または合成食品グレードの油性掘削流体に置き換えられることがよくありますが、ディーゼル油泥は一部の地域では依然として広く使用されています。[ 53 ]

第二次世界大戦中のドイツにおけるロケットエンジンの開発では、 J-2ディーゼル燃料がBMW 109-718を含むいくつかのエンジンの燃料成分として使用されました。[ 54 ] J-2ディーゼル燃料はガスタービンエンジンの燃料としても使用されました。[ 54 ]

化学分析

化学組成

ディーゼルは水と混ざりません。この写真は薄膜干渉現象も示しています。

アメリカ合衆国では、石油由来のディーゼル燃料は約75%の飽和炭化水素（主にn-パラフィン、iso-パラフィン、シクロパラフィンなどのパラフィン）と25%の芳香族炭化水素（ナフタレンやアルキルベンゼンなど）で構成されています。[ 55 ]一般的なディーゼル燃料の平均的な化学式はC12H23で、およそC10H20からC15H28の範囲です。[ 56 ]

化学的性質

ほとんどのディーゼル燃料は冬の一般的な気温で凍結しますが、気温は大きく変動します。[ 57 ]石油ディーゼルは通常、-8.1℃（17.4℉）前後で凍結しますが、バイオディーゼルは2～15℃（36～59℉）で凍結します。[ 57 ]ディーゼルの粘度は気温の低下とともに著しく増加し、-19～-15℃（-2～5℉）ではゲル状になり、燃料システム内を流動できなくなります。従来のディーゼル燃料は149℃～371℃で気化します。[ 32 ]

従来のディーゼル燃料の引火点は52～96℃で、ガソリンよりも安全ですが、火花点火エンジンには適していません。[ 58 ]ガソリンとは異なり、ディーゼル燃料の引火点はエンジン内での性能や自動着火性とは関係ありません。[ 32 ]

二酸化炭素の生成

ディーゼルの化学式はCである。nH2nディーゼル燃料は様々な分子の混合物です。炭素のモル質量は12g/mol、水素のモル質量は約1g/molであるため、EN 590ディーゼル燃料中の炭素の重量分率はおよそ12/14となります。

ディーゼル燃焼の反応は次のように表されます。

2 ℃nH2n+ 3nO2⇌ 2n CO2+ 2n H2お

二酸化炭素のモル質量は44g/molです。これは、酸素原子2個（16g/mol）と炭素原子1個（12g/mol）から構成されているためです。つまり、炭素原子12gから二酸化炭素原子44gが生成されます。

ディーゼルの密度は1リットルあたり838gです。

すべてをまとめると、1 リットルのディーゼル燃料を燃焼することによって生成される二酸化炭素の質量は次のように計算できます。

0.838けグラム/L⋅1214⋅4412＝2.63けグラム/L{\displaystyle 0.838kg/L\cdot {\frac {12}{14}}\cdot {\frac {44}{12}}=2.63kg/L}

この推定で得られた数値は、文献に記載されている値に近いものです。

ガソリンの密度は0.75kg/L、炭素原子と水素原子の比率は約6対14で、1リットルのガソリンを燃焼させた場合の炭素排出量の推定値は以下の通りである。[ 59 ]

0.75けグラム/L⋅6⋅126⋅12+14⋅1⋅4412＝2.3けグラム/L{\displaystyle 0.75kg/L\cdot {{\frac {6\cdot 12}{6\cdot 12+14}}\cdot 1}\cdot {\frac {44}{12}}=2.3kg/L}

危険

硫黄の環境有害性

過去には、ディーゼル燃料にはより多くの硫黄が含まれていました。欧州の排出基準と優遇税制により、製油所はディーゼル燃料中の硫黄レベルを大幅に削減せざるを得なくなりました。欧州連合では、過去20年間に硫黄含有量が劇的に減少しました。自動車用ディーゼル燃料は、欧州連合では規格EN 590でカバーされています。1990年代の規格では最大2000 ppmの硫黄含有量が許可されていましたが、21世紀初頭のユーロ3規格の導入により、350 ppmの制限まで引き下げられました。この制限は、2006年のユーロ4の導入により50 ppm（ULSD、超低硫黄ディーゼル）まで引き下げられました。2009年現在、欧州で施行されているディーゼル燃料の規格はユーロ5で、最大含有量は10 ppmです。[ 60 ]

排出基準 遅くとも 硫黄含有量 セタン価
該当なし 1994年1月1日 最大2000ppm 最小49
ユーロ2 1996年1月1日 最大500ppm 最小49
ユーロ3 2001年1月1日 最大350 ppm 最小51
ユーロ4 2006年1月1日 最大50 ppm 最小51
ユーロ5 2009年1月1日 最大10 ppm 最小51

米国では、 2006 年にULSDへの移行が開始され、2010 年 6 月 1 日に義務化されるなど、より厳しい排出基準が採用されています (ディーゼル排気ガスも参照)。

藻類、微生物、水質汚染

ディーゼル燃料中の藻類については、多くの議論と誤解がなされてきました。藻類は生存と成長に光を必要とします。密閉された燃料タンク内には日光がないため、藻類は生存できませんが、一部の微生物は生存し、ディーゼル燃料を餌として利用します。[ 61 ]

これらの微生物は、燃料と水の界面にコロニーを形成して生息します。温暖な気候では急速に増殖し、燃料タンクヒーターが設置されている寒冷地でも増殖することがあります。コロニーの一部が剥がれ落ち、燃料ラインや燃料フィルターを詰まらせることがあります。[ 62 ]

燃料に水分が混入すると、燃料噴射ポンプが損傷する可能性があります。一部のディーゼル燃料フィルターにも水分が吸着するものがあります。ディーゼル燃料に水分が混入すると、燃料タンク内で燃料が凍結する可能性があります。燃料を飽和させた凍結水は、燃料噴射ポンプを詰まらせることがあります。[ 63 ]燃料タンク内の水が凍結し始めると、ゲル化が発生しやすくなります。燃料がゲル化すると、温度が上昇して燃料が液体に戻るまで効果がありません。

道路の危険

軽油はガソリンよりも引火性が低い。しかし、蒸発速度が遅いため、路面にこぼれると車両にとってスリップの危険となる可能性がある。[ 64 ]軽油が蒸発すると、路面に油膜が残り、タイヤのグリップとトラクションが低下し、車両がスリップする可能性がある。このトラクションの低下はブラックアイスバーンで発生するのと似ており、ラウンドアバウトではオートバイや自転車などの二輪車にとって特に危険な状況となる。

参照

参考文献

  1. ^ Knothe, Gerhard; Sharp, Christopher A.; Ryan, Thomas W. (2006). 「新技術エンジンにおけるバイオディーゼル、石油ディーゼル、メチルエステル、アルカンの排気ガス排出量†」. Energy & Fuels . 20 (1): 403– 408. Bibcode : 2006EnFue..20..403K . doi : 10.1021/ef0502711 . S2CID  53386870 .
  2. ^ゲイリー、ジェームズ・H.; ハンドヴェルク、グレン・E. (2001).石油精製：技術と経済（第4版）. ニューヨーク・バーゼル：デッカー. p. 1. ISBN 978-0-8247-0482-7。
  3. ^ US EPA, OAR (2015-07-24). 「ディーゼル排気ガスの影響とディーゼル排出削減法（DERA）について学ぶ」 .米国環境保護庁. 2023年4月29日閲覧。
  4. ^ 「カリフォルニア州、大型ディーゼルトラックの段階的廃止規則を承認」 ABC7ロサンゼルス、2023年4月29日。2023年4月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年4月29日閲覧。
  5. ^ 「DERV FAQ」。Nationwide Fuels and Lubricants Ltd. 2022年11月8日、5ページ。
  6. ^マコーリー辞典第3版、マコーリー図書館、1997年
  7. ^ DE 67207  Rudolf Diesel: "Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verbrennungskraftmaschinen" pg 4.: "Alle Brennmaterialien in allen Aggregatzuständen sind für Durchführung des Verfahrens brauchbar."
  8. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0125ページ
  9. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0107ページ
  10. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0108ページ
  11. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0110ページ
  12. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0111ページ
  13. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0114ページ
  14. ^ a b Rudolf Diesel: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク 1913、ISBN 978-3-642-64940-0115ページ
  15. ^ Ayhan Demirbas (2008).バイオディーゼル：ディーゼルエンジンの現実的な代替燃料ベルリン：Springer. p. 74. ISBN 978-1-84628-994-1。
  16. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0116ページ
  17. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0126ページ
  18. ^ルドルフ ディーゼル: Die Entstehung des Dieselmotors、Springer、ベルリン/ハイデルベルク、1913 年、 ISBN 978-3-642-64940-0127ページ
  19. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaues von 1860 bis 1918、Springer、ベルリン/ハイデルベルク 1962、 ISBN 978-3-662-11843-6499ページ
  20. ^ Hans Christian Graf von Seherr-Thoß (auth.): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus.著: MAN Nutzfahrzeuge AG (編): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus。シュプリンガー、ベルリン/ハイデルベルク、 1991。ISBN 978-3-642-93490-2436ページ
  21. ^ a bハンス・クリスチャン・グラフ・フォン・セーヘル＝トース (著): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus.著: MAN Nutzfahrzeuge AG (編): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus。シュプリンガー、ベルリン/ハイデルベルク、1991。ISBN 978-3-642-93490-2437ページ
  22. ^ a bギュンター・マウ: Handbuch Dieselmotoren im Kraftwerks- und Schiffsbetrieb、Springer-Vieweg、ブラウンシュヴァイク/ヴィースバーデン 1984、ISBN 978-3-528-14889-813ページ
  23. ^ ITRC（州際技術規制協議会）2014年「石油蒸気侵入：スクリーニング、調査、および管理の基礎」PVI-1。ワシントンD.C.：州際技術規制協議会、石油蒸気侵入チーム。 [1] 2020年4月4日アーカイブ、 Wayback Machine
  24. ^ a b c Werner Dabelstein、Arno Reglitzky、Andrea Schütze、Klaus Reders「自動車燃料」、ウルマン工業化学百科事典2007、Wiley-VCH、ワインハイム。土井：10.1002/14356007.a16_719.pub2
  25. ^ 「合成ディーゼルはドイツで再生可能燃料として重要な役割を果たす可能性がある」米国農務省海外農業局ウェブサイト。2005年1月25日。2006年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  26. ^ボッシュ自動車ハンドブック、第6版、327～328ページ
  27. ^ 「圧縮点火エンジンにおけるバイオディーゼル（FAME）および合成バイオ燃料の使用に関するACEAの見解」（PDF） acea.be。2011年6月11日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年8月21日閲覧。
  28. ^ 「バイオディーゼル：EU規格」 World Energy. 2011年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年8月21日閲覧。
  29. ^ 「バイオディーゼル：ASTM国際規格（B100）」。World Energy。2007年9月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  30. ^ワーナー、エモリー（1997年2月）。「安全のために、自宅の燃料貯蔵は適切に行われなければならない」。バックウッズ・ホーム・マガジン（43）。
  31. ^ 「石油 – よくある質問」 hse.gov.uk英国健康安全執行局（HSEA）2013年12月6日。2012年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年7月18日閲覧。
  32. ^ a b c d e「ディーゼル燃料技術レビュー」 www.staroilco.netシェブロン、2007年。
  33. ^ 「表2.1」（PDF） 。2011年7月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  34. ^ 「ディーゼル価格に関する事実」 。 2008年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年7月17日閲覧。
  35. ^ 「ガソリンとディーゼル燃料の最新情報 - エネルギー情報局」 。2001年8月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  36. ^ 「ガソリン vs. ディーゼル: 2022年にディーゼル車を購入すべきか? | Carplus」。
  37. ^ 「ディーゼル燃料価格入門」エネルギー情報局。2007年3月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年3月27日閲覧。
  38. ^ [2]
  39. ^米国政府印刷局(2006年10月25日). 「タイトル26、§ 48.4082–1 ディーゼル燃料および灯油；着色燃料の免除」。電子連邦規則集 (e-CFR) 。20 ​​07年3月23日時点のオリジナルからのアーカイブ。 2006年11月28日閲覧。ディーゼル燃料または灯油が本項(b)の着色要件を満たすのは、ディーゼル燃料または灯油が以下の成分を含む場合のみである。(1) ディーゼル燃料または灯油1000バレルあたり、固体染料規格ソルベントレッド26の少なくとも3.9ポンドと分光的に同等の濃度の染料ソルベントレッド164（他の染料は含まない）。または(2) 長官が承認した種類および濃度の染料。26 CFR 48.4082-1​​として引用。この規制は、26 USC  § 4082-1​​を施行する。
  40. ^ 「テキサス州のバイオディーゼル法とインセンティブ」米国エネルギー省。2008年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年2月29日閲覧。
  41. ^ 「ノースカロライナ州のバイオディーゼル法とインセンティブ」 。2007年11月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  42. ^ Hans Christian Graf von Seherr-Thoß (auth.): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus.著: MAN Nutzfahrzeuge AG (編): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus。シュプリンガー、ベルリン/ハイデルベルク、 1991。ISBN 978-3-642-93490-2438ページ
  43. ^ネイデル、ノーマン（1977年5月11日）「モーターシティでディーゼル復活が進行中」アーガス・プレス紙、ミシガン州デトロイト。2014年7月28日閲覧。
  44. ^ソロモン、ブライアン、ユー、パトリック（2009年7月15日）『石炭列車：アメリカ合衆国の鉄道と石炭の歴史』（Google eBook） MBI出版。ISBN 978-0-7603-3359-4. 2014年10月9日閲覧。
  45. ^ダフィー、マイケル・C.（2003年1月1日）『電気鉄道 1880–1990』ロンドン：工学技術協会、ISBN 978-0-85296-805-5. 2014年10月9日閲覧。
  46. ^ Konrad Reif: Dieselmotor-Management – Systeme、Komponenten、Steuerung und Regelung、第 5 版、Springer、ヴィースバーデン 2012、 ISBN 978-3-8348-1715-0、103ページ
  47. ^ Cord-Christian Rossow、Klaus Wolf、Peter Horst: Handbuch der Luftfahrzeugtechnik、Carl Hanser Verlag、2014、 ISBN 9783446436046、519ページ
  48. ^ティロットソン、ジェフリー (1981). 「主力戦車用エンジン」. ジョン・ウィークス大佐編.ジェーンズ 1981–82 ミリタリー・アニュアル.ジェーンズ. p. 59,63. ISBN 978-0-7106-0137-7。
  49. ^ a b c d Chemical Abstracts . 第110巻. ワシントンD.C.:アメリカ化学会. 1989年3月13日. 2014年7月28日閲覧。
  50. ^トルゴフ、バージニア州;タタルチュク、バーモント州。ドルジニナ、アイオワ州。コルダ、TM et al.、原子力、1994、76 ( 6 )、442–448。 (『Atomnaya Energiya; 76: No. 6, 478–485 (1994 年 6 月)』より翻訳)
  51. ^ a b Neff, JM; McKelvie, S.; Ayers, RC Jr. (2000年8月).合成掘削流体の環境影響(PDF) (報告書). 米国内務省鉱物管理局. pp.  1– 4. 2000-064. 2014年7月28日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年7月28日閲覧。
  52. ^ 「塩水とその他の作業用流体」（PDF） GEKEngineering.com George E. King Engineering. 2009年3月14日。2013年10月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2014年7月28日閲覧。
  53. ^ 「ディーゼル油泥」。シュルンベルジェ油田用語集。 2004年1月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  54. ^ a b Price, PR 「BMWによるガスタービン開発」（PDF） . Combined Intelligence Objectives Sub-Committee . 2014年6月7日閲覧。
  55. ^毒性物質・疾病登録局（ATSDR）1995年「燃料油の毒性プロファイル」アトランタ、ジョージア州：米国保健福祉省、公衆衛生局
  56. ^ Date, Anil W. (2011年3月7日).分析的燃焼：熱力学、化学反応速度論、物質移動付き (Google eBook) . ケンブリッジ大学出版局. p. 189. ISBN 978-1-107-00286-9. 2014年10月9日閲覧。
  57. ^ a b国立再生可能エネルギー研究所スタッフ（2009年1月）。バイオディーゼルの取り扱いと使用ガイド（PDF） （報告書）（第4版）。国立再生可能エネルギー研究所。p. 10。NREL/TP-540-43672。 2016年3月6日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2014年7月18日閲覧。
  58. ^ 「Flash Point — Fuels」 . 2014年1月4日閲覧。
  59. ^マイケル・ヒルガース (2016).ディーゼルモーター。ヴィースバーデン: スプリンガー。 p. 6.ISBN​ 978-3-658-14641-2。
  60. ^ 「EU：燃料：ディーゼルとガソリン」 TransportPolicy.net 。2020年7月17日閲覧。
  61. ^ 「ディーゼル燃料「藻類」とは？」criticalfueltech.com . Critical Fuel Technology, Inc. 2012 . 2014年10月9日閲覧。
  62. ^ディーゼル燃料の微生物汚染：影響、原因、予防（技術レポート）ダウ・ケミカル社、2003年、253-01246。
  63. ^ AFS管理者「燃料中の水質汚染：原因と影響 - アメリカ濾過分離協会」 。2015年3月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  64. ^ 「路上の油が事故の原因」 ICBCclaiminfo.com。 2013年4月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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