前回は突発的に2次レーダーの話を取り上げたが、今回は燃料の話に戻って。 で、飛行機の燃料として灯油系のジェット燃料とガソリンがあるという話、それとガソリンをめぐるあれこれについて書いた。 今回はその続きで、目下の主流であるジェット燃料について取り上げる。 ケロシン系とナフサ系 ジェット燃料は、基本的には灯油だが、巷で売っている灯油と同じものではない。 また、主力の灯油系以外に、軽質油の成分比率を高めたナフサ系 ワイドカットガソリン系 、いずれにも分類されない特殊燃料といった種類もある。 とはいえ、主力は灯油系である。 民間機で使用している灯油系ジェット燃料にはJET-AとJET-A1がある。 一方、軍用の灯油系ジェット燃料としては、米軍でいうところのJP-5とJP-8がある。 JP-5は海軍向け、JP-8は陸軍・空軍向けである。 だから日本でも、海上自衛隊と航空自衛隊では使っている燃料が違う。 軍種に関係なく同じ種類の燃料にそろえるほうが、スケール・メリットの面で有利だし、補給支援の合理化にもつながる。 では、どうして同じ種類に揃えていないのかというと、第81回でも述べた「艦上での安全性」が関わっている。 アメリカ海軍は空母だけでなく、揚陸艦でも水上戦闘艦でも航空機を運用している。 みんなジェット燃料を搭載する必要があるので、火災に対する安全性を高める配慮が必要になった。 艦艇が戦闘で沈没する原因の多くは火災だからだ。 そのため、JP-5は他の灯油系ジェット燃料よりも引火点が高い。 具体的にいうと、民間向けの1号灯油 白灯油 や2号灯油 茶灯油 の引火点が「40度」以上となっているのに対して、JP-5は60~61度。 べらぼうに違うわけではないが、燃料の安全性を高める工夫をしているというわけだ。 実は、ジェット燃料だけでなく艦艇用エンジンの燃料も同じ。 こちらは軽油だが、市販の軽油よりも引火点が少し高い。 防衛省仕様書では「61度以上」となっている。 一方、ナフサ系ジェット燃料としては、民間機で使用しているJET-Bと、軍用のJP-4がある。 米空軍ではかつて、気温が低い高々度を長時間にわたって飛行する戦略爆撃機のことを考えて、析出点が低いナフサ系のJP-4を使用していた。 そのほうが低温環境下での流動性が高いからだが、今はJP-8に転換した。 軍用の灯油系ジェット燃料は氷結防止剤 FSII を添加する定めになっているので、民間用のそれとまったく同じではない。 鶴見貯油施設から横田基地まで米空軍向けのジェット燃料を輸送している石油専用貨物列車、いわゆる「米タン」は専用のタンク車が48両割り当てられており、識別のために側面に「JP-8」と大書してある。 貨車の側面には「ガソリン専用」と書いてあるが、これはベースの貨車がそういう仕様だからで、「JP-8」はガソリンではなく灯油系ジェット燃料である ややこしいことに、軍用の燃料は規格を定めた当事者によって名称が違う。 ジェット燃料の場合、こんな具合になる。 さて、聞き慣れない言葉が出てきた。 析出点とは何か。 水は低温になると氷結するが、ジェット燃料は低温になると結晶の析出が起こり、流動を妨げる現象が起きる。 それに関する指標が析出点である。 計測方法の例を挙げると、こうなる。 燃料をビーカーに入れて、ドライアイスで冷やしながらかき混ぜる• 温度が下がると、結晶が析出してくる• そこでドライアイスを取り除きながら温度を上げていく• 結晶が消えた時点の温度を析出点とする いうまでもなく。 析出点が低い燃料のほうが、低い温度になっても流動性を維持できる。 だから、気温が低い成層圏を長時間にわたって飛行する際に、流動性の低下に起因するトラブルを避けやすい。 ただし軽質成分が多い分だけ揮発性が高まるので、物騒ではある。 具体的な数字を示すと、こうなる。 JP-4の析出点の低さが際立っている様子がわかる。 775~0. 775~0. 751~0. 788~0. 751~0. 775~0. 2~24. 0mgの酸化防止剤を添加するよう規定している。 酸化を防止するための添加剤や、熱安定性改善のための添加剤が必要になる事情は理解しやすい。 燃料の変質や機体への悪影響を防いだり、安定して燃焼してくれるようにしたり、という話である。 では、静電気防止剤とは何か? 実は、ジェット燃料はかき混ぜただけでも静電気を発する性質がある。 ということは、地上の燃料タンクや給油トラックから機内の燃料タンクに燃料を送り込んだ時も、静電気が発生しているわけだ。 安全性のことを考えると、物騒な石油製品が大量にあるところで静電気が発生するのはありがたくない。 だから、静電気防止剤を添加したり、給油の際にアース線をつないだりして、静電気に起因する火災・爆発が起きないように工夫している。 こんな具合に、求められる仕様の違いや添加剤の追加といった事情があるため、同じ「灯油系」であっても、石油ストーブで使用する灯油とジェット燃料を比べると、ジェット燃料のほうがお値段が高い。 その中でも特に、軍用のジェット燃料はお値段が高い。 だから最近、運用コストの低減を狙って、軍用機でも民間機と同じJET-A燃料を使用するものが出てきた。 民間機と同じ燃料を使っていれば、民間空港に降りたときに燃料を融通してもらいやすいという利点もある。 ところで。 さまざまな企業や政府機関などのうち、世界でいちばんたくさんの燃料を消費している組織がどこだか、おわかりになるだろうか。 意外や意外、アメリカ空軍である。 理由は簡単で、単に所帯が大きいというだけでなく、大型の輸送機を世界中に飛ばしているせいである。 大型の輸送機は、戦闘機や戦車と比べると、燃料消費量の桁が違う。 予めご了承ください。 連載一覧 第85回 第84回 第83回 第82回 第81回.
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ユーグレナが日本で初めて完成させたバイオジェット・ディーゼル燃料製造実証プラント(横浜市鶴見区)。 提供:ユーグレナ ユーグレナが2020年の民間機フライト実現を目指して開発中のバイオジェット燃料が、日本国内で使用できることになった。 2014年12月の東証一部上場から5年、同社はついに、夢の実現までの道のりに立ちはだかる最も高いハードルを乗り越えたことになる。 ユーグレナは1月30日、横浜市に建設したバイオジェット・ディーゼル燃料製造実証プラントに導入している製造技術(BICプロセス)が、同プラントでつくられた燃料を民間機に搭載するのに必要となる 「ASTM D7566規格」(以下、ASTM規格)の新規格を取得した。 続いて2月4日、国土交通省が定める通達「航空機に搭載する代替ジェット燃料(ASTM D7566規格)の取扱いについて」の一部改正が公布・施行(2月3日付)されたことにより、ユーグレナが実証プラントで製造する バイオジェット燃料を、国内で正式に使用することが可能になったと発表した。 ASTM規格……米国材料試験協会(ASTM)が定める「航空機に搭載する代替ジェット燃料」の国際規格。 すでに都市ゴミやサトウキビなどを原料とする燃料が認証を受けているが、 微細藻類(ミドリムシ)を原料とするものは世界初。 ユーグレナはARA社が認証を受けた技術のライセンス付与を受け、国内でバイオジェット燃料を製造する。 2019年11月の本決算発表段階で、認証取得の「確証」はなかった。 しかし、ユーグレナは「2020年内の有償フライト実現」というスケジュールを取り下げることはなかった。 出典:2019年9月期本決算説明および2020年9月期事業方針 ユーグレナの永田暁彦副社長は一連の動きについて、Business Insider Japanにこう語っている。 「バイオ燃料自体の性質に問題はないと確信していた。 ASTM規格が取得できたことで、我々のプラントから生まれるバイオ燃料でフライトを実現するために、 自分たちでコントロールできない要素がなくなりました。 これまでで最大の成果であり、年内のフライトを必ず実現させたい」 2019年11月には「ご心配とご迷惑」の謝罪も ユーグレナの出雲充社長は、株主向け資料の冒頭を「実証プラントの本格稼働開始およびASTM認証の取得を2019年9月期中に実現できておりません」という率直な報告から初めつつ、しかし「現場で着実に対応中」とし、不退転の覚悟を示していた。 出典:2019年9月期本決算説明および2020年9月期事業方針 ユーグレナのここまでの歩みは、決して平坦なものではなかった。 当初、2019年秋までに見込んでいたASTM規格の取得と実証プラントの稼働はやむを得ず順延。 その後、2019年11月に行った決算会見では創業以来初めての減収を発表。 2年連続で最終赤字となるなど厳しい時期が続いた。 それでも、同社の出雲充社長は決算会見で次のように語り、バイオジェット燃料のもつ大きな可能性を諦めることはなかった。 「バイオジェット・ディーゼル燃料事業の研究開発を停止してしまえば、黒字にすることは簡単。 しかし、バイオ燃料市場には、ベンチャー企業に滅多に訪れない大変大きなチャンスがあるのです」 関連記事 フライトは最低でも8月までに実施 今回のASTM規格の取得決定は、ユーグレナが国産バイオジェット燃料のサプライチェーンの中での確固たる立ち位置を確保し、市場に眠る大きなチャンスをつかむための追い風になったと言っていいだろう。 ユーグレナは2018年10月に実証プラントを完成させてから、1年以上かけて関係する航空会社はじめ、その他空港設備、貯蔵タンク、ローリー輸送などのバリューチェーンにかかわる企業らと協議を進めてきた(全日空ら複数の企業とともに「日本をバイオ燃料先進国にする」ことを目指す『』を宣言している)。 今回の規格取得を受けて、ユーグレナは有償フライトの実現に向けた最終調整を、上記の関係企業らとともに、本格的にスタートしていくことになる。 国際規格ASTMの認証取得は2019年秋と期待されていたが順延に。 2020年春までの取得は「2020年内の有償フライト実現」に向けた悲願だった。 出典:2019年9月期本決算説明および2020年9月期事業方針 2019年11月の決算会見で懸念とされていた実証プラントの本格稼働についても、「 2020年2月末から3月での本格稼働予定の蓋然性は高い」(永田副社長)と自信をのぞかせた。 さらに、最も期待される有償フライトの実施日程についても、永田副社長は2020年中という当初のスケジュール通りの実現に、前向きな考えを示した。 「 最低でも8月までに、可能な限りそれよりも早期の実現を目指します」 1月30日にBusiness Insider Japan主催の年次イベント「」のセッションに登壇した永田副社長は、参加者の前で次のように語っている。 「2020年は、ベンチャーがバイオ燃料を製造する大手企業に挑む年になる。 率直に言えば、(ユーグレナが投資してきた)およそ100億円の資金を充てるなら、世の中にはもっと儲かるビジネスがあると思うけれども、 我々としてはそうしたことより世界を良くするためのビジネスをしたい」 まだ始まったばかりの2020年だが、東京オリンピック・パラリンピックと同じくらい、もしかするとそれ以上に、ユーグレナの動きから目が離せない年になりそうだ。
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飛行機に使われる燃料は2種類あります。 「航空ガソリン」と「ジェット燃料」 発熱量、燃焼性、揮発性、低温に耐える、腐食性がない、貯蔵安定性、熱安定性・・・航空機の燃料には、非常に厳しい条件が求められるそうです。 ジェット機の燃料はエンジン内部の燃焼室で燃やすのですが、この燃やす時に「どれくらい発熱するか」で、推進力が決まります。 ですから、発熱する温度がより高く、より推進力の強い燃料が求められることになります。 ここで求められている「航空燃料の発熱量」は、ポンド当たりのBTUで表現されます。 航空ガソリンは18ポンド720BTU/lb以上、ジェット燃料は18ポンド400BTU/lb以上とされています。 条件は他にも多くあり、発火性と燃焼の持続性がよいこと、煙や炭素の生成が少なくて完全燃焼すること。 低温に強いこと、揮発性が求められるのは、航空機が気温の低い高高度に上昇するものだから。 ジャンボ機が飛んでいる上空の気温はマイナス50度からマイナス60度ですから、どんな品物であっても、そこに持っていったら凍ってしまいます。 石油などの燃料でも例外ではなく、航空機の燃料は、それでも凍らない特性を持ったものを用意しなければならないのです。 また、腐食性については、ジェット燃料は含まれる硫黄分を「0.4%以下」に規制しているそうで、これはかなり厳しい数字とのこと。 腐食性に関して硫黄分が規制されるのは、腐食と硫黄分の関わりが深いため。 燃料は性能を発揮するために、飛行機の中のさまざまな部品や配管の中を通らなければなりません。 その燃料の通った場所が、条件や場合によっては腐食していくわけですが、この時、腐食の原因となっているのは、「燃料がそこを通ったから」というよりも「燃料に含まれている硫黄化合物が多いから」が原因だそうです。 <ジェット燃料について> ジャンボジェットなどのように、ジェット機の名称の機体に使われているのがこちらです。 石油の原油は加工によって「軽揮発油」「重揮発油」「灯油」「軽油」「重油」になります。 ジェット燃料は「軽揮発油から灯油までの溜分」を配合して作られたもので、「ワイドカット燃料」と「ケロシン系燃料」の2種があります。 「ワイドカット燃料」は「JetB」または「JP-4」と呼ばれるもので、軽揮発油と重揮発油の混合油と灯油が約半々に混合されたものです。 「ケロシン系燃料」は「JetA-1」または「JP-5」と呼ばれ、灯油溜分から精製されます。 家庭で使われている灯油と同じなのですが、精製度が全く違い、上空でも凍りません。 <航空ガソリンについて> 航空ガソリンは「軽揮発油溜分」を精製したもので、レシプロエンジンの航空機の燃料となります。 そのため、レシプロエンジンだと「自動車のように、ガソリンで飛ぶ飛行機」と表現されることがありますが、ガソリンの精製度は全く違います。 昔の映画に出てくる飛行機の燃料はすべてこれ、と言ってもよいような存在です。 今では信じられませんが、そのころの飛行機は全体数が少なく「めったに見かけないもの」だったので、独特の騒音が物珍しく、喜ばれていたそうです。
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