二酸化炭素排出量と混合比の関係

e60fuenfer1さん

　二酸化炭素排出量は、燃料により異なりますが、基本的に各燃料の使用量に比例します。例えば、下記の通りです。

　ガソリン＝2.38kg-CO2/L
　軽油＝2.64kg-CO2/L
　LPガス＝1.65kg-CO2/L

●混合比と排出量
　次に混合比との関係ですが、当然、リッチ側になれば混合気中の炭素比率が高くなりますので、CO2は増えます。一般に理論混合比あたりで燃焼効率が一番良くなります。ですから通常の運転状態で、リッチ側にしても、CO2排出量が増えるだけで、トルクはほとんど増えません（リッチ側にすれば、トルクが増大すると誤解している方が多いのでご注意）。

●ディーゼルの特長
　ディーゼルエンジンからのCO2排出量がガソリンエンジンより低いのは、燃費が良いことと同じ意味になります。上記のように燃料中の炭素量が異なりますので、10%程度、単位体積あたりのCO2排出量が異なりますが、主要因は燃焼効率（燃焼状態）の差違です。一般に燃焼効率は、圧縮比が高いほど、良くなります。ディーゼルはガソリンの2倍程度の圧縮比で燃焼させるため、大きな燃費改善効果があります。

●直噴の効果
　付随的ですが、直噴による充填効率の改善もCO2排出量低減に寄与しています（わずかですが）。空気だけを燃焼室に吸い込み、その後、燃焼室内に燃料を噴射するため、最初、燃焼室には空気のみが吸い込まれています。ガソリンエンジンでは、一般に混合気を吸い込みますので、ガソリン分だけ吸い込み空気量（充填量）が少なくなります。最近のガソリンエンジンで、ストイキ直噴が多いのは、この充填効率の改善＋燃焼室噴霧による冷却によるノッキング耐力向上（圧縮比向上）による燃費改善をはかっているからです（ストイキにするのは、三元触媒の浄化効率のため）。

●炭素固定化
　最後に、何らかのデバイスでCO2を削減できないかということですが、このことを「二酸化炭素固定化」あるいは「炭素固定化」技術と呼びます。この技術は、一般に次の３種類に分類されます。

　(1) 植物の増殖、活性化　…　これはご存知でしょう
　(2) 水中、地中への吸収　…　CO2は比較的、水への吸収性が良いため
　(3) CO2の分解　…　基本的に原子力エネルギを用いて、炭素を分離します（ほとんどの資料で、原子力使用はタブーになっています）

　いずれの技術もコストがかかり（例えば上記(2)では、5000円／トン程度）、現時点では、ほとんど実現性はありません。温暖化防止のみを考えれば、原子力エネルギの活用しかないのですが、世界的に原子エネルギに対する拒否反応があり、温暖化と原子力は相反する事象になっています。

●現実解
　内燃機関での、CO2低減には、ディーゼルへの転換がもっとも現実的です。ハイブリッドへの転換も有効ですが、バッテリのリサイクルにまだ課題が残ります。日本でもクリーンなディーゼルはあと2,3年で国産車が登場しますが、マイクロのPM（粒子状物質）の影響について社会的認知が得られていません。温暖化防止だけを考えれば、ディーゼル化が良いとおもいます。

●置き去りにされる温暖化の確認
　なおもともとの主題に戻るのですが、本当に温暖化は起きているのかと言うことについて再検証が必要です。温暖化の事実確認をすると時間がかかるため、まず温暖化防止対策をするというスタンスが主流ですが、温暖化防止のため、原子力エネルギの拡大や不要なエネルギや社会的投資が安易に増えている可能性があります。例えば、エアコンの冷媒はCHC12からオゾン層保護のHFC134a、そして次の新しい冷媒になる見込みですが、どんどんエネルギ効率が低下、つまり同じ冷房能力を得るために多くの動力エネルギを使用しています。

　ご参考になれば幸いです。