バイオエタノールで、ディーゼルエンジンを始動せよ！

エネルギー問題で注目されるバイオエタノール

エネルギー問題、中でも石油資源の枯渇は石油エネルギーへの依存が大きい人類にとって重大な問題です。採掘可能な石油は、今までと同じペースで使用すれば、あと40年余りで枯渇するという説もあるほどです。
そこで注目されるのが、植物から製造されるバイオエタノールです。発酵技術を使うため、精製にほかのエネルギーの使用はありません。また、燃焼によって発生したCO₂と水は植物に循環させるため、理想的なリサイクルが実現します。

熱効率が高く、汎用性があるディーゼルエンジン

石油の利用で多いのは車や船のエンジンです。流通では、世界の輸送手段の約6割は陸運で、海運が3割です。ほとんどで、ディーゼルエンジンが使用されています。このディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて熱エネルギー効率が高く、パワーがあるためトラックや大型船舶にも対応できます。ところが、圧縮した空気の中に燃料を噴射して自然着火させるという仕組みのために、燃料はそれに適した軽油・重油しか利用できません。バイオエタノールは自然着火せず、ディーゼルエンジンでは使用できないのです。

燃料を選ばないエンジンを開発するために

そこで、バイオエタノールをディーゼルエンジンで利用するための研究を実施しています。問題はエタノールの性質上着火に適性な濃度と温度の同時達成が困難であることです。技術的には、圧縮比（ピストンが最も上昇した時のシリンダー容積とピストンが最も下降した時のシリンダー容積の比率）を高めたりシリンダー内に前サイクルで燃焼した高温のガスを入れたりすることで自然着火には成功しています。ただ、実用化にはまだ多くの課題があります。
この研究は単にバイオエタノールだけをターゲットにしたものではありません。エタノールは自然着火が特に難しい燃料なので、これが成功すればどんな燃料であってもエンジンは動くようになるでしょう。そのためのメカニズムを明らかにしようという研究なのです。

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先生情報 / 大学情報

崇城大学工学部機械工学科教授齊藤弘順先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

機械工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

今は携帯電話やゲーム機など先端技術が身近にあり、しかも日本の技術力は高いので、今ある技術だけで充分だと思っているかもしれませんが、実は技術開発がないと解決できない問題が現代の社会にはたくさんあります。
エネルギー問題や環境問題などは、政治や経済だけでは解決できません。そこで必要とされているのが、工学を学んだ技術者です。技術者は世の中を変えたいとか、良くしたいなど、思い描いたことを自分の技術力で形にできるやりがいのある仕事です。ぜひとも、この魅力を感じ取ってほしいと思います。

崇城大学に関心を持ったあなたは

崇城（そうじょう）大学は薬学、生物生命、工学、情報、芸術の5学部からなる総合大学です。“世界で活躍できるプロフェッショナルの育成”を目指し、最先端の施設・設備・研究を備え、学生一人ひとりを厳しく育てる実践的な教育プログラムにより、高い就職率や国家資格合格率を維持しています。理系私立大学では全国初の英語を公用語とする学習施設「SILC（シルク）」があり、英語ネイティブ講師による英語教育が成果を上げています。本学の地である熊本から産業界の未来を切り拓く若者を輩出する学舎でありたいと決意しています。