fuel technology-technical sheet

作用モード

バイオテクノロジーおよび酵素技術

XBEEはあらゆる燃料に対応するよう設計された燃料系洗浄剤で、長年にわたり開発され、バイオテクノロジーと酵素技術を融合したものです。

  • 酵素

酵素は、すべての生きた細胞で自然に作られるタンパク質です。特定の場所に折りたたまれたポリペプチド鎖の形態をとります。このことにより、酵素は触媒としての力を得ます。すなわち、反応が遅い、あるいは反応の活性化エネルギーを減少させることによっては促進することができない化学反応を加速し、熱力学に影響を与えることなく反応速度を上げることができます。

  • タンパク質の特異性と折りたたみ

特定の酵素は、それを構成するタンパク質鎖が折りたたまれた結果として、独自の立体構造を持っています。この構造により、酵素基質(ここでは変換された炭化水素を構成する分子)に対する多かれ少なかれ特異的な認識部位が規定され、基質と触媒活性を担う酵素の部分(往々にして補酵素を含みます)が接触して酵素-基質複合体を形成することを可能にします。

この複合体によって基質の化学変化が引き起こされ、その後、反応生成物と酵素が遊離します。遊離反応により、新たな触媒サイクルが開始し、新たな基質分子の変換を引き起こします。

いろいろな酵素の混合物からなるXBEE天然燃料添加剤の場合、燃料を構成する特定の分子が特定の酵素によって基質として認識され、その結果として改質されうるようになります。こうした分子としては、例えば、多環式芳香族化合物や亜硫酸化合物などがあります。燃料洗浄剤XBEEで改質した燃料を燃焼させる際、添加した酵素はタンパク質(したがって、有機物)であるため、際立った何かを放出することなく、同じように燃焼します。

  • 安定性

燃料系洗浄剤XBEEは、極めて安定した酵素を含んでおり、長年にわたって活性な状態を維持します。しかしながら、燃料を処理する際に、酵素を破壊したり、阻害したり、活性を低下させたりする恐れのある物理的要因が存在します。酵素作用は、環境の極性、pH、温度変化、紫外線によって阻害される恐れがあります。80~90℃を超える温度にさらされると、XBEEの酵素活性が破壊される恐れがあります。

燃料系洗浄剤XBEEの燃料に対する効果

通常の燃焼では、連続する燃料液滴に次々と点火していくのに、ある程度のエネルギーが必要です。この点火時に消費されるエネルギーは推力には使われず、残留輻射熱に変わり、亜酸化窒素(NOx)の生成を促す可能性があります。

燃料添加剤XBEEは、燃焼の前に作用します。さまざまな酵素が協調して作用することで、燃焼率が高く、燃焼性に優れた燃料となります。このことで、推力のための熱エネルギーをより多く保つことができます。さらに、火炎伝播が速いため、燃料をより多く燃焼させることができ、異常燃焼やエンジンノッキングを防ぎます。排気バルブによって排出される燃焼した燃料の量が少なく、排気ダクト内の火炎消火が抑えられ、ススの発生を防止できます。

燃料添加剤XBEEは、天然由来の植物性酵素の混合物であり、特定の燃料成分を分解し、化学基を交換し、燃料分子の分子構造の配置を変化させることができます。

その結果、燃焼時に燃料に対して酸素が過剰に供給され、一酸化炭素(CO)よりも二酸化炭素(CO2)が生成されやすくなります。さらに、燃焼の効率化により全体的に燃料消費量が低減されるため、排出物、とくに粒子状物質と二酸化炭素の排出が削減されます。

保管時、燃料はXBEEによって酸化から保護され、ガムの発生が抑制されます。エンジンが稼働中、XBEEは安全に水分を除去し、フィルターの目詰まり、燃料セパレーターや燃料噴射装置の損傷、燃料劣化の加速を引き起こす恐れのある、燃料タンクの腐食やサビを低減します。XBEEは燃料に由来する有機デブリやスラッジを減らすので、タンクの整備頻度が減少します。

燃料中の硫黄に対するXBEEの効果

燃料製造時の水処理段階の目的は、燃焼後に硫黄酸化物(SOx)が発生する原因となる硫黄の量を減らすことです。不完全燃焼によってできる排気中の大量の硫黄酸化物が、ディーゼルエンジンのスス中に発がん性化合物が発生する原因である可能性を示唆する研究もあります。

ディーゼル燃料の品質に影響を与える多環式芳香族化合物に対するこの処理の効果は限定的です。燃料系洗浄剤XBEEで処理した後のディーゼル燃料は、亜硫酸化合物の組成が変化しています。とくに、安定性の高い亜硫酸塩や硫酸塩ができますが、時には排出される微粒子の中に有機硫酸塩の形で含まれることもあります。

硫黄の排出量は変化しませんが、SO2含有量が大幅に減少する可能性が高くなります。猛毒で発ガン性のある芳香族や、粘着質で侵食性のあるススの量が減ることにより、排ガスの危険性が低くなるという目に見える効果が得られます。反応性の高いSO2をより安定な化合物に置き換えることで、環境負荷が低減されます。

さらに、燃料に対する酵素の効果によって消費量が減れば、硫黄が環境に与える恐れのある時間加重効果も同じ割合で軽減されます。最後に、硫黄の燃焼に関連するその他の要因は、必ずしもわかっているとは限りません。

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