バイオマス エーテルの液体燃料、DME

バイオマスを部分酸化すると、水素と一酸化炭素による合成ガスができます。
そこから作られるのが、DME(ジメチルエーテル)です。

ディーゼル代替燃料として期待

DMEは最も簡単な構造のエーテルです。
炭素同士の結合を持たず、酸素を含む物質であるため燃焼時にPM(すす)発生が少ない物質です。
きわめて安全性の高いためクリーンな燃料として注目されています。
常温、常圧下では気体ですが、25℃では0.6MPa、大気圧ではマイナス25℃で液状になります。
これはLPGより沸点が高いので、LPGを燃料として利用できるシステムがそのまま適用する可能性があります。

ディーゼル車イメージ写真

これはDMEが燃料としての適性を示しています。
DMEはセタン価が高く、ディーゼルエンジン燃料として利用できる研究が進んでいます。
DMEのクリーンな特性と、ディーゼルエンジンのもつ高効率という特性の相乗効果を得ることができます。
市販車改造による試験によれば、燃料消費率は軽油と同等で、PMはどのような運転でも発生しませんでした。NOxの発生も25%低下したとの報告もあります。
DME合成の原料としては、石炭ガス化、天然ガス改質、メタンなどの化石燃料から得るCO/H2混合ガスが想定されますが、バイオマスガスから合成できれば省エネとCO2削減効果が得られます。

DME合成技術

DMEの合成研究は1980年から始まっていました。
昨今では特にクリーン燃料として期待されるようになり、現在では合成ガスからDME合成の方法が絞られています。スラリー床反応器や固定床反応器を使った3つのプロセスは、日本、アメリカ、デンマークで研究が進められています。

工場の写真

特に日本での研究は、生産物がDMEのみであり、収率も95~99%であることから、バイオマスガス化との組み合わせに適していると見られています。

また、DME合成反応は大きな発熱を伴う反応であり、この発熱を効率よく除去してDME合成反応の温度を一定させて反応を安定させることがポイントです。

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