“廃食用油”から製造したバイオ燃料の建機への適合性を初実証、西松建設：スマートコンストラクション

西松建設は、廃食用油から製造した次世代型バイオディーゼル燃料の建設機械への適合性を初めて実証した。

[BUILT]

　西松建設と佐賀市は2023年3月10日、佐賀市清掃工場に設置した「次世代型バイオディーゼル燃料製造プラント」で製造されるカーボンニュートラルな高品質バイオディーゼル燃料（HiBD）※1が、最新の建設機械で適合すると発表した。

発電機と油圧ショベルともにHiBDの燃料適合性を実証

　西松建設は、2019年6月に「2030年度CO2排出量ネットゼロ」という目標を掲げ、環境対策や地球温暖化対策のために、使用済みから精製したバイオ燃料BDF（FAME）※2を建設機械の燃料に活用することを模索していた。しかし、最新の建設機械に対する燃料適合性の懸念などから、同時にFAMEとは異なる「次世代型バイオディーゼル燃料」の実用化研究や普及についても検討してきた。

※1 高品質バイオディーゼル燃料（HiBD）：廃食用油などの油脂に対して、触媒を用いた脱酸素反応（HiBDプロセス）を行うことで得られる軽油と同等の炭化水素油

※2 BDF（FAME）：使用済み天ぷら油などの廃食用油にメタノールとアルカリ性の薬品を加え、エステル化して製造される脂肪酸メチルエステル（FAME）で、ディーゼルエンジン用のバイオ燃料

　一方で佐賀市は、2010年に環境都市宣言、2020年には「ゼロカーボンシティーさがし」を表明し、「地域循環共生圏」づくりを推進。限りある資源を有効活用しながら、資源を融通し合うネットワークを築くために市民や企業とともに取り組み、市営バスなどへのFAMEの利用を進めていたが、2004年式以降の車両には対応できず、使用できる車両が限られていた。

　こうした中、西松建設は佐賀市と公募型プロポーザル方式で共同研究契約を2020年10月30日に締結し、HiBDの実用化研究を進めてきた。これまでに、HiBDの製造安定性や品質などを確認し、今回、100％HiBDを建設機械へ使用する実証実験の実施に至った。

　実証実験では、最新のコモンレール式ディーゼルエンジンを搭載した発電機（やまびこ製、型式：DGM600MK-P）を用い、2021年度（約3カ月間）と2022年度（約4カ月）の計2回、実証実験を行った。

発電機による実証実験　出典：西松建設プレスリリース

　2回の実証実験において、発電機の始動性や運転安定性に異常は認められなかった。FAMEでは、未燃分がエンジンオイルに混入し、エンジンオイルが劣化することが知られているが、HiBDではエンジンオイルの劣化指標4項目は管理基準値内で顕著な劣化は認められなかった。

エンジンオイルの劣化指標4項目（動粘度、ペンタン不溶分、酸価、塩基価）の経時変化（使用したエンジンオイルのグレードにより2021年度と2022年度の管理基準値が異なる）　出典：西松建設プレスリリース

　実験終了後に、燃料供給系および各種フィルターの点検を行った結果、燃料ホースの膨潤や各種フィルターの異常などは認められませんでした。2021年度と2022年度の燃料消費量は、それぞれ3.6L／h（毎時リットル）、3.7L／hで、メーカーのカタログ値（3.7L／h）と同等だった。

　最新のエンジンを搭載する発電機でエンジントラブルなどがなく、HiBDの燃料適合性が証明された。加えて、HiBD使用時の排出ガスに含まれるばいじん量は、0.0053mg／m3（ミリグラム毎立方メートル）で、軽油使用時の0.0059mg／m3よりも10％減となる環境性能も確認された。

フィルターに捕集されたばいじん　出典：西松建設プレスリリース

　油圧ショベルの実証実験では、トンネル施工現場で、掘削ずりのかきあげ作業に使用している0.7立方メートルクラスの油圧ショベル（小松製作所製、型式：PC200-11）で実験を行った。油圧ショベルは最新のコモンレール式ディーゼルエンジンで、排出ガス後処理装置（DPF：ディーゼル微粒子捕集フィルター、尿素SCRシステム：窒素酸化物浄化システム）を装着している。

油圧ショベルでの掘削ずりのかきあげ作業　出典：西松建設プレスリリース

　4週間の掘削ずりのかきあげ作業で、油圧ショベルの始動性や運転安定性に異常は認められず、最新の油圧ショベルではFAMEの場合は、エンジンオイルへ混入することが知られているが、HiBDではエンジンオイル量の増加は確認されなかった

　DPFの再生は、HiBD使用時の場合も、軽油使用時の場合も約48時間ごとに行われ、再生異常は認められなかった。実験終了時に、燃料供給系や各種フィルターを点検した結果、燃料ホースの膨潤や各種フィルターの異常などは起きなかった。

　また、今回の掘削ずりのかきあげ作業での燃料消費量は、HiBD使用時15.2L／h、軽油使用時15.8L／hで大きな違いは生じなかった（メーカーのカタログ値：低負荷時16.4L／h）。

　今回の実証で、最新の建設機械（発電機と油圧ショベル）により、100％HiBDの燃料適合性を実証できたため、HiBDがその他の建設機械やバス、トラックなどでもドロップインバイオ燃料として使用できることが期待される。今後、西松建設では、HiBD製造に求められる廃食用油などの種類や品質の自主基準を定めるなど、実用化研究をさらに進めていくとしている。