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バイオ燃料 サイト訪問者26,000,000人突破!
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自分で作ってみよう! バイオディーゼル燃料バイオディーゼル燃料を作るために数百万円の機械はいらない。作り方は簡単だから、だれだって台所で作ることができる。手作り燃料は石油会社が市販している軽油よりずっと良い燃料にできる。自家製バイオディーゼル燃料の方がディーゼルエンジンを調子よく稼働し、エンジンを長持ちさせられる。それに燃料も排ガスも環境と健康にとってずっときれいだ。捨てられる運命の廃食用油からバイオディーゼル燃料を作れば、原料費がタダ同然になるだけでなく、環境にとってやっかいものの廃油をリサイクルすることができる。そしてエネルギーを自ら作る、この解放感、独立感、自信は手作り燃料ならではのもの。ここに手づくりバイオディーゼル燃料の作り方を公開しているので、じっくり読んで自分で作ってみよう! 植物油で車を動かす3つの方法ディーゼルエンジンを動物性もしくは植物性の油脂で稼働するには、少なくとも次の3つの方法がある。この方法は未使用のバージンオイルでも、料理などに使った後の廃食用油でも同じ。
見た目は1と2の方法が簡単そうだけれど、使い方が難しい。 1. 混ぜて使う油を混ぜただけで「バイオディーゼル」になると思っている人が多いけれど、これは別物。植物油を灯油や軽油と混ぜて使うことは、まだ化石燃料を燃やしていることになる。もちろん軽油100%よりはきれいかもしれないけれど、まだ不十分と言う人が多い。まあ軽油に植物油を1リットルでも加えれば、その分石油の消費量を減らし、その分大気中に放出される二酸化炭素が減らされることにはなるけれど。 2. 植物油そのままで使う植物油そのままでエンジンを稼働するためには、まず軽油かバイオディーゼル燃料でエンジンを始動し、暖まったところで植物油に切り替えて走り、それからエンジンを止める直前にまた軽油かバイオディーゼル燃料に切り替える。そうしないと冷たく粘っこい植物油はエンジンやインジェクターを詰まらせてしまう。つまり植物油そのままで使うためには、燃料系統と燃料タンクを並列して2セット設置するという大改造が必要。しかもディーゼルエンジンの燃料系統に空気が入ると困るから、密閉型の燃料切り替え装置が必要になる。植物油はねばっこいため、冷たいままエンジンに流すと大変なことになる。 3. バイオディーゼル燃料バイオディーゼル燃料が優れているのは、どんなディーゼル機械にもそのまま使えること。エンジンや燃料系統の乗せ替えや改造も不要で、今ある機械にそのまま給油して稼働することができる。バイオディーゼル燃料は植物油そのままで使うより寒さにも強い(軽油ほど凝固点は低くないけれど)。それにバイオディーゼル燃料は世界各国で数百万マイルを路上走行した数々の実績と長期にわたる試験に裏付けされている(植物油をまだテスト実績が足りない)
経費と価格:廃食用油から燃料を手作りしているバイオディーゼラーたちは、1ガロン(約3.78リットル)のバイオディーゼル燃料を作るためにかかる経費は60セントかそれ以下と言う。1週間に約10ガロン使うとして、年間600ガロンの燃料を作るための経費は約360米ドル。植物油をそのまま使うためのシステムを買ったり車を改造したりするためには300米ドルから1,200米ドル、下手したらそれ以上経費がかかる。だから植物油そのままで使う場合も1〜2年で元を取れる計算になるし、ディーゼル・エンジンにとっては短い期間でしかない。だけど植物油そのままでそれだけの年数稼働して問題ないか? それはまだ実証されていない。たぶん、良いシステムを導入すれば可能だろう。世界のSVOシステムに関する情報はこちら バイオディーゼル燃料いろんな議論を重ねた結果、油をバイオディーゼル燃料に作り替えて使う方法が一番だと、少なくとも私たちはそう考えている。 警告!!!燃料作りの作業中は、化学実験に適した防護手袋、防護服、防護眼鏡を装着すること。作業場は充分に換気し、発生した蒸気は絶対吸い込まないこと。有機ガス用マスクを装着すること。メタノールは飲み込まなくても皮膚から吸収され盲目や死をもたらす恐れがあります。水酸化ナトリウムは重度の火傷や死をもたらす恐れがあります。この2つの物質を混ぜたナトリウムメトキサイドは非常に腐食性のある化学物質です。安全のためマスクを装着し、全身を保護した服装で臨むこと。半ズボンとかサンダルは絶対ダメ。長袖の上に止められる耐薬品手袋も忘れずに。万が一のときに薬品を洗い流すため、流水を近くに用意しておくこと。小さな子供やペットを作業場に入れないこと。化学物質は適切な取扱いをしてください。 初めの第一歩 新しい油から練習する初めの第一歩はここから。まずは卓上ミキサーを使って1リットルの植物油(未使用のもの)から練習用のバイオディーゼルを作ってみよう。もし予備のミキサーがなかったら中古で安いミキサーを買ってくるか、この方法を試してみて。 次にすることは? ちょっと学習学ぶこと。いくつか修得しなくちゃいけないことがある。難しいことではないし、化学者でも技術者でもない素人が数千人もバイオディーゼル燃料を手作りしているのだから、普通の人が理解できないことはない。ただ充分な学習は必要。燃料の手作りに必要な情報はぜんぶこのサイトに紹介している。詳しく説明してるから長くなるけど最後まで読んでみて。 化学反応のしくみ
この化学反応はエステル交換(transesterification)と呼ばれるもの。水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)などを触媒とし、グリセリンを別のアルコールと置き換える化学反応。 グリセリンと置き換えるアルコールとしてメタノールを使うと「メチル・エステル」のバイオディーゼル燃料ができる。メタノールは木材などのバイオマス原料から作ることもできるけれど、市販のメタノールは大部分が化石燃料やガスなどから化学合成されたもの。 私たちはできればエタノールを使った「エチル・エステル」のバイオディーゼル燃料を作りたいと目指している。エタノールとは別名ウィスキー、ウォッカ、ジン・・・つまりお酒のこと。エタノールなら植物原料から作れるし、自分で蒸留することもできる。だけどエタノールを使ったバイオディーゼル燃料作りはもっと複雑になる(詳しくはエチル・エステルを参照)。 エタノールは飲むこともできるけれど(飲むことが主目的?)、メタノールは危険な毒物。失明し命を落とす。しかもわずかな量で短時間で命にかかわる。取り扱いには充分注意すること。 ランプなどに使うメタノール変性アルコールや消毒用のイソプロピル‐アルコールではバイオディーゼル燃料は作れない。 化学反応の触媒には、水酸化ナトリウム(NaOH 苛性ソーダ)、もしくは水酸化カリウム(KOH 苛性カリ)を使う。水酸化カリウムを使うと副産物としてカリウム肥料を作ることもできるけれど、苛性ソーダの方が入手しやすいし値段も安い。水酸化カリウムを使う場合、作り方は同じだけど使う量を1.4倍にすること(「灰汁(lye)について」参照)。 警告! 苛性ソーダも苛性カリウムも強力なアルカリ物質! 触らない、目に入れない、蒸気も吸わない。食べ物や小さな子供たちの手の届かないところで扱うこと。アルミニウムやブリキ、亜鉛などと反応してしまうので、ガラスかステンレスの容器を使うこと(プラスチック容器の見分け方参照) 木の灰から灰汁を作る方法はこちら。
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![]() マクドナルドからもらってきた廃食用油 |
香港では純度の高いメタノールがなかなか見つからず、結局化学薬品の卸業者から5リットルを6,000円くらい払って買ってきた(日本では塗料店などを通じて16リットルの工業用メタノールが3,000円くらいで買える)。バイオディーゼル燃料作りに使うメタノールは純度99%もの(198 proof)が必要(「メタノールの量」参照)。
材料の割合は、植物油10リットルに対しメタノール2リットル、触媒として純粋な苛性ソーダの粉末を35グラム(油1リットルにつき3.5グラム。「灰汁(lye)について」参照)。
水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)を買うときは、入れ物を振り、中身が湿気て固まっていないことを確認する。買った後もしっかり密封しておく。
苛性ソーダは空気に触れると、ものすごい勢いで吸水してしまう。バイオディーゼル燃料作りに水分は禁物! 化学反応のときに水分があると、エステル交換ではなく「ケン化」反応が起こり、燃料のかわりに石鹸がどっさりできてしまう。
苛性ソーダは密閉容器から出したら素早く必要な量を計り取り、素早くメタノールと混ぜてナトリウムメトキサイドにしてしまうこと。夏には気温30度、湿度80%になる香港で、これは至難の業だった。
私たちは2リットルのメタノールを丈夫な耐熱ガラス瓶に入れ、急いで計り取った35グラムの苛性ソーダを加え、中身が飛び散らないように充分注意しながら電動ドリルに取り付けた攪拌棒で10分間ほどかき混ぜた。(もっと手頃な「ナトリウムメトキサイドの簡単な混ぜ方」を開発したのは後のこと)。
メタノールと苛性ソーダは、発熱しながら合成し、ナトリウムメトキサイドになる。ナトリウムメトキサイドは強烈なアルカリ性物質。皮膚に触れると知らない間に深部まで腐食してしまうので、取扱いはくれぐれも要注意すること!!!
![]() 台所で温度を調べながら油を暖めている緑 |
未使用のバージンオイルを使うより、廃食用油からバイオディーゼル燃料を作る方がずっと魅力的。そのまま捨てると環境を汚染する廃食用油を有効活用できるし、原料コストも安くなる(上手くいけば)。だけど廃食用油からバイオディーゼル燃料を作るのは新しい油よりちょっと複雑。
まずは廃食用油から水分を取り除く。調理に使われた油にはいくらかの水分が含まれている。燃料づくりの化学反応のときに水分が存在していると、エステル交換ではなくケン化が起こり、バケツいっぱいのドロドロ石鹸ができてしまう(失敗もしました、私たち)。水分の除き方はこちらも参照して。
油から水分を蒸発させるにはかなりのエネルギーを使ってしまうし、熱を加えると燃料づくりにはやっかいな遊離脂肪酸(FFA)を増やしてしまう。そこでアレックスが考案した方法がこれ。原料の廃食用油を摂氏60度に暖め、15分間その温度を保つ。これをタンクに入れ少なくとも24時間静かな所において油と水を分離させる。分離に使うタンクは9割以上空にしないこと。
もう一つ、廃食用油からの燃料作りに追加される作業。
廃食用油からバイオディーゼル燃料を作るときには、未使用の植物油から作るときより多くの触媒が必要になる。油を料理したときに形成される遊離脂肪酸(FFA)はエステル交換をじゃまするため、これを中和させるよう触媒(アルカリ性)の量を増やさなくてはいけない。しかも油の使われ方や使われた期間によって、必要な触媒の量はそのつど違ってくる。
そのため原料の廃食用油を「滴定」し、その油が含む遊離脂肪酸に見合う触媒の量を算出する。つまり油のpHを定める。正確な滴定結果を得るためには、デジタルpHメーターなど厳密なpHが測定できる装置を使った方がベターだけれど、そんな高価な物を持っていない私たちは、まずは原始的なリトマス紙で挑戦! でも正確なpHが測れず、失敗してしまった(バケツいっぱいの石鹸・・・)
赤キャベツの汁でpHを測定しようかとも考えた(自然のリトマス紙についてはこちら)けど、インターネットで調べ直して、今度はフェノールフタレン液を使って挑戦。pH指示薬のフェノールフタレン液は、pH 8.3で無色透明からピンク色に変わり始め、pH10.4で赤に変わる。
![]() キース、滴定しているところ |
バイオディーゼル燃料を作って市販するつもりなら、できた燃料を洗浄・乾燥してグリセリンや石鹸分、その他の不純物を取り除く必要がある。でも自分で使うだけなら、手間をかけて燃料を洗うか洗わないかは本人次第。「絶対洗うべき」というバイオディーゼラーもいれば、「燃料にちょっとくらい不純物が混ざってたって、エンジンを傷めはしないさ」という人もいる。
私たちはバイオディーゼル燃料は洗浄して乾燥してから使うことをお勧めする。バイオディーゼル燃料に水を加え、かき混ぜ、数時間静なところに置いて燃料と水を分離させ、水を流し出して燃料のpHを調べる。燃料のpHが7(中性)になるまでこれを数回繰り返す。
洗ったあとにバイオディーゼル燃料が曇っていたら、今度は水が含まれている証拠。燃料を加熱して水分を蒸発させる。
簡単で効果的なアイダホ大学開発の「泡洗浄」など、バイオディーゼル燃料の精製についてマイク・ペリーのレセピ で紹介している。
もっと詳しくはこちら 最後の仕上げは泡で洗う
バイオディーゼル燃料は車を改造することなく使うことができる。それがバイオディーゼル燃料の大きなメリット。ただ快適なバイオ運転のために、チェックするべきポイントはいくつかある。
まずインジェクション・タイミングを2〜3度遅らせること。バイオディーゼル燃料は軽油よりセタン価が高いため。これで燃焼温度も低くなり、NOxの排出も抑制される。
バイオディーゼル燃料は優秀クリーナーなので、軽油が燃料系統の節々にため込んだ燃料カスを、ごっそり洗い流してくれる。車にとって嬉しいニュースだけど、そのままにしておくと燃料カスがインジェクターなどを詰まらせてしまうので、バイオディーゼル燃料を使い始めた時は燃料フィルタをこまめに取り替えることを忘れないように。
燃料系統にゴム部品が使われている場合は、取り替える。Vitonが最適。最近の車両には少ないと思うけど。詳しくは「プラスチックの耐久性」を参照。
いろんな注意事項が述べられているわりには、トラブった話はあまり聞かない。注意が必要なのも最初だけ。でも用心するにこしたことはないから、あくまで自己責任で判断してください。
詳しくはバイオディーゼル燃料を使うときの確認事項を参照。
さらに詳しい、作り方のコツはこちら。
英語で2000年から開設されていたジャーニー・トゥ・フォーエバーの「バイオ燃料メーリングリスト」および「バイオ燃料ビジネスメーリングリスト」では、世界中から参加した3,000人以上の草の根バイオディーゼラーや専門家、学識者、企業家たちが、誰もがどこでも特別な機械がなくてもバイオ燃料を手づくりできる方法を一緒に開発してきました。日本でも草の根バイオ燃料を広めるために、日本語で情報交換や燃料づくりの協力ができるディスカッションの場を設置しました。ぜひご参加ください。
リストURL:http://groups.yahoo.co.jp/group/biofueljp/
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