韓国で「尿素水」が不足して物流に打撃! そもそも「尿素水」はディーゼルエンジンにナゼ必要なのか?

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この記事をまとめると

■韓国で尿素水が不足しているというニュースが流れた■ディーゼルエンジンで必要な尿素水はアドブルーという商品名で流通している■尿素水が排気ガスをクリーンにする仕組みを解説する

排出ガスをキレイにするために必要!

 昨年11月頃の話になるが、韓国での尿素水不足がニュースで報じられた。尿素水がないと、トラック、バス、大型重機など、ディーゼルエンジンを使う車両が動かせなくなるため、いきなり大きな社会問題に直面する事態となったためだ。 ディーゼルエンジンと尿素水は、排出ガスの清浄化に必要不可欠な物質という関係にある。ディーゼルエンジンは、その燃料に軽油を使うが、軽油を燃焼する過程で窒素酸化物(NOx)と粒子状物質(PM)が生成される特性を持っている。ともに、そのまま大気中に放出されれば、大気汚染を引き起こす有害物質となるため、両者の排出を大きく軽減することがディーゼルエンジンの社会的命題となっていた。 この解決策として考え出されたのが、尿素水を還元剤として使う「尿素SCRシステム」である。このシステムを世界で初めて実用化に成功させたのが、かつての日産ディーゼル工業(現UDトラックス)だった。同社がFLENDS(Final Low Emission New Diesel System)と名付けた排出ガス清浄化システムは、排出ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)に尿素水(アンモニア=NH3)を反応させることで、水蒸気(H2O)と窒素(N2)に作り替える装置である。 このシステムで、アンモニアではなく尿素水を使う理由は、アンモニア(常圧で気体)は毒性が強く、そのままの状態で携行するのは危険性が高いことから尿素水(アンモニア水溶液と考えてよい)に置き換え、この尿素水を高温の排気ガス中に噴射することで加水分解させ、アンモニアガスとして窒素酸化物(NOx)との反応を意図した方式である。

中国とオーストラリアの関係悪化で尿素が不足

 なお、ディーゼル機関の排出ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)と粒子状物質(PM)の発生量の関係は、燃焼温度が高くなると窒素酸化物(NOx)が増え、粒子状物質(PM)は減少、逆に燃焼温度が低くなると窒素酸化物(NOx)が減り、粒子状物質(PM)が増えるというトレードオフの関係にある。日産ディーゼルのFLENDSは、燃焼温度を上げて粒子状物質(PM)の発生量を減らしておき、増えた窒素酸化物(NOx)を尿素水との反応で処理しようとした考え方である。 ちなみに、これの逆、燃焼温度を下げて窒素酸化物(NOx)の発生量を減らし、増えた粒子状物質(PM)をディーゼル微粒子捕集フィルター(DPF)で取り除こうとする方式も存在したが、尿素の噴射システムと微粒子捕集フィルターの併用により、現在は燃焼温度の調整が不必要な方式(温度依存性のない排気浄化システム)が主流となっている。 さて、現在問題となっているのは、尿素水を作るための尿素の供給が滞っていることにある。尿素水の原料となる尿素は、ペレットの状態に加工されたもので、原料は石炭に頼る状態だ。その石炭、最大の輸出国はオーストラリアだが、それを受け入れ尿素に加工する中国との関係が悪化し、中国が尿素の輸出を調整(国内需要となる農業肥料用を優先)する事態が発生。結果、韓国での尿素水不足が大きな社会問題として露呈することになったわけだが、日本でも尿素全体の3〜4割を中国に依存(5割程度は日本国内生産)する状態で、昨年末頃から尿素水不足が深刻な問題となっていた。 現状、日本の対応は、中国以外の国から新たな輸入ルートを確立するとともに、国内での尿素生産を増やす増産体制を強化。早ければ今月中にも尿素水不足に対してメドが立ちそうな見通しだという。世界的なコロナ禍により、部品の輸出入による生産体制への影響が直接的に表れた自動車産業界だったが、今回は国際関係による尿素の供給が不安定化したことで、再び「世界市場」という現在の経済構造を強く思い知らされた騒動である。

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