バイオ燃料とは何ですか？また、車両で使用できるものはどれですか？

最も基本的なレベルでは、エネルギー需要を満たす能力が世界の繁栄を支配するものです。エネルギーの枯渇のために失敗した文明の数を考えると、歴史はこの事実の証拠です。さらに、化石燃料の発見は、産業の発展、高度な技術、インフラストラクチャを大幅に加速し、世界中の生活水準を向上させました。それもいつか枯渇することに気づいたのは、ずっと後のことでした。石油をめぐって数え切れないほどの戦争が繰り広げられてきました。これは、世界中の地域が、埋蔵量がなくなる前にエネルギー需要と成長に対応するために石油に依存しているためです。

解決策として、私たちはバイオ燃料に目を向けます。燃料の見方を変える可能性のある再生可能エネルギー源。それが何であるか、そしてそれが私たちの主要な消費分野である自動車用燃料にどのように役立つかを詳しく見てみましょう。

バイオ燃料とは何ですか？

燃料は本質的にエネルギー担体です。それらは化学的な形でエネルギーを蓄えます。エネルギーは、燃焼によって放出され、通常、最も原始的な形のエネルギーである熱エネルギーに変換されて利用されます。その後、暖房、発電、機械の運転用の燃料として使用できます。

バイオ燃料と化石燃料の違いは、動物や植物の廃棄物などの有機物に由来していることです。対照的に、化石燃料は、地球の地殻内の自然の地熱プロセスの結果としてのエネルギー貯蔵です。それらは、石油、天然ガス、石炭などの有用な燃料を明らかにするのに何百万年もかかります。さらに、化石燃料とは異なり、バイオ燃料はほとんどカーボンニュートラルです。つまり、消費中に放出される炭素は、成長段階で捕獲される炭素以下です。

一次バイオ燃料

バイオ燃料の概念は新しいものではありません。実際、化石燃料が発見される前は、それが主要なエネルギー源でした。石炭を使い始める前は、燃料源として木材を使用していました。しかし、それは通常、燃料として使用するために栽培されていませんでした。製材業における一次バイオ燃料の使用の残骸を今でも見ることができます。

一次バイオ燃料は未処理のものです。木材などの燃料は、すばやく簡単に収穫でき、燃焼してエネルギーを放出できます。再生可能資源ですが、換金作物として木材を収穫することは、エネルギー需要の増加率に匹敵することはできません。その結果、私たちは大規模な森林破壊、つまり炭素陽性のプロセスに苦しむ必要があります。また、当社の車両には木材を使用することはできません。この高まるニーズに対応するには、二次バイオ燃料に注意を向ける必要があります。

二次バイオ燃料

二次バイオ燃料はそれがどこにあるかです。これらは、精製された燃料を生産する植物ベースの原材料の派生製品です。二次バイオ燃料の良いところは、輸送業界のインフラストラクチャとすでに統合できる燃料混合物が得られることです。

現在研究されている次世代のバイオ燃料を使用することで、プロセスをより効率的にすることができ、より持続可能な生産と配送のプロセスが実現します。以下は、しばらくの間使用されており、すでに車両に使用されているいくつかのバイオ燃料です。

バイオエタノール

バイオエタノールは最も豊富に使用されているバイオ燃料です。バイオエタノールを生産する世界には、米国とブラジルの2つの主要なセンターがあります。ただし、プロセスはほぼ同じです。

それは本質的に発酵によって砂糖を醸造することであり、それはエタノールを生成するように酵母の存在下で砂糖の化学的性質を変える生化学的プロセスです。消費のためにアルコールを醸造するのとよく似ています。ただし、通常はメタノールなどの他の化合物で変性するため、飲用には適していません。

ブラジルは、その広大なサトウキビ作物のために、バイオエタノール生産の世界的リーダーです。これは主に、ブラジルが2003年以降、国内で販売されている車両がFlexFuel車両（FFV）である必要があるという事実によるものです。これらの車両は、E85燃料として販売されている85％ガソリンと15％エタノールの混合で動作します。その後すぐに、世界中の自動車メーカーがこの基準に耐えられるモデルの製造を開始しました。

米国は主に、燃料用のエタノールを製造するための原料としてトウモロコシ糖を使用しています。しかし、業界は、生産プロセスがエネルギーネガティブであるかどうかについてまだ議論を続けています。つまり、トウモロコシからバイオエタノールを生産するには、燃料の放出よりも多くのエネルギーが必要です。では、なぜこのように製造されているのでしょうか。最も可能性の高い答えは、農民と業界で雇用されている何百万人もの人々を保護する政府の補助金に向けられています。さらに、カーボンネガティブプロセスにより、化石燃料への依存を減らし、持続可能な未来に向けて前進することができます。

車両がE85燃料で走行できるかどうかを確認するには、車両識別番号（VIN）を確認する必要があります。 17桁のVINの8文字は、この表示を提供します。これは通常、エンジンブロックの前面、ボンネットの下の車のフレームの前面、後輪のウェルまたはスペアタイヤの下、および運転席側のドアのわき柱またはドアポストの内側にあります。一部の車両には、燃料ドアカバーの内側にFlexFuelの機能を示すステッカーが付いています。

セルロース系エタノール

燃料生産に農業原料を使用することに関する別の問題は、それに伴う土地利用と食料コストを説明することができません。燃料需要が高まるにつれ、食料用の作物用の耕作可能な土地は、燃料用の農地に転換されます。セルロース系エタノールは、この問題の解決策を提供します。これは、同じプロセスでエタノールを生成するが、バガス、木材、草、食用に適さない植物の部分などの農業廃棄物を使用する第二世代バイオ燃料です。

セルロース系エタノールを使用すると、炭素陰性燃料のメリットを享受しながら、人間の食物連鎖への影響を抑えることができます。農業廃棄物は通常、埋め立て地で無駄になるか、一次燃料として使用するために乾燥されます。エタノールに変換することで、より幅広い市場で利用できます。

バイオディーゼル

輸送業界の大部分、特に大型トラックや貨物列車などのロジスティックサービス車両は、主要な燃料としてディーゼルに依存しています。ただし、これは最も汚染の多い燃料の1つであり、窒素、硫黄、および炭素の酸化物の割合が高くなります。

バイオディーゼルは、ディーゼルベースの石油製品を代替するための答えです。第一世代のバイオディーゼルは、植物から抽出された油を使用して製造されています。ファーストフード産業からの廃植物油でさえ、バイオディーゼルの製造に利用できます。エタノールと同様に、それもブレンドされています（通常は20％）が、純粋な形で使用することもできます。

油をバイオディーゼルに変換する化学プロセスは、エステル交換と呼ばれます。このプロセスには、触媒の存在下で油とアルコールを反応させることが含まれます。純粋なバイオディーゼルと、製薬および化粧品業界で利用できる副産物であるグリセリンが得られます。

第二世代バイオディーゼルは、藻類のように、重量に比べて高濃度の石油埋蔵量を含む微生物の培養に目を向けています。藻類はまた、光合成生物であり、それによって環境中の炭素を相殺するだけでなく、大規模なバイオディーゼルを生産する可能性を示します。

バイオガス

バイオガスはおそらく輸送に最も使用されていない燃料です。ただし、利用した場合、気候変動に最も大きな影響を及ぼします。バイオガスの問題点は、分解の自然な副産物として生成されることです。その結果、埋め立て地や動物の排泄物は、その主成分であるメタンの大量生産に貢献しています。地球を暖めるのに二酸化炭素よりも約40倍強力な温室効果ガスであるメタンは、大気中に逃げ出します。

その影響を軽減するために、より良い代替案はそれを集めて燃焼用の燃料として利用することです。バイオガスで走るバスは、ヨーロッパの一部で、牧場近くの消化槽から生成されたバイオガスを利用してすでに実験されています。

嫌気性環境での分解を天然のバクテリアに助けさせることで集めることができます。それが大衆に人気を博していない理由は、プロセスが遅く、生産速度が拡張性のために莫大な投資を必要とするためです。さらに、その大量採用には、ガソリンスタンドだけでなく車内のインフラストラクチャの大幅な変更が必要になります。車に加圧シリンダーを搭載する際に遵守する必要のある安全要件は言うまでもありません。