NASA主導の研究は、航空バイオ燃料が環境に恩恵をもたらす可能性があることを確認
アラン・ボイル著
NASA が主導する研究により、バイオ燃料を動力源とする航空機は粒子状汚染物質の排出量を最大 70% 削減できることが実証され、シアトル・タコマ国際空港で先駆的に導入されている技術の発展に可能性をもたらすことが示されました。
本日ネイチャー誌に掲載されたこの研究は、カリフォルニア州にあるNASAアームストロング飛行研究センター上空で実施されました。しかし、この研究結果はシアトル・タコマ国際空港にも応用できる可能性があります。シアトル港湾局、アラスカ航空、ボーイングは、すべてのフライトでバイオ燃料を利用できるようにするために協力しています。
NASAの2013年と2014年の飛行試験は、飛行機雲と巡航排出ガスに対する代替燃料の影響の研究（ACCESS）として知られる一連の実験の一部だった。
研究者たちは、バイオ燃料が飛行機雲の形成に影響を及ぼすかどうかを調べようとした。飛行機雲とは、ジェットエンジンの高温の排気ガスが高高度の冷たい空気と混ざり合うことで発生する雲状の雲のことだ。持続的に発生する飛行機雲は、そうでなければ形成されないような長寿命の雲へと進化し、大気の状態に影響を与える可能性がある。
飛行試験中、NASAはDC-8研究用ジェット機を高度4万フィートまで飛行させました。バイオ燃料は、従来のジェットA航空燃料とカメリナ植物油から作られた代替燃料を50:50の割合で混合したものです。4発エンジンのDC-8の後方では、他の3機の航空機が交代で飛行し、300フィートから20マイル以上離れた距離まで飛行し、排出量を測定し、飛行機雲の形成を調査しました。
「飛行中に50/50のバイオ燃料を燃焼させたジェットエンジンから排出される煤粒子の量を定量化したのは今回が初めてです」と、ネイチャー誌の論文の筆頭著者であるリッチ・ムーア氏はNASAのニュースリリースで述べた。これまでのテストは地上のエンジンで行われてきた。
研究では、巡航状態において、純粋なジェット燃料Aを使用した場合と比較して、粒子排出量が50～70%削減されることが判明しました。この削減効果は、低～中推力時よりも高推力設定時の方が顕著でした。
NASAラングレー研究センターのACCESSプロジェクト科学者ブルース・アンダーソン氏は、すすの排出が飛行機雲の形成とその特性を決定する主な要因であると語った。
「その結果、ACCESS 中に測定された粒子の減少は、飛行機雲内の氷晶濃度の減少に直接つながり、ひいては地球環境への影響を最小限に抑えることにつながるはずです」とアンダーソン氏は述べた。
研究者らはネイチャー誌の論文の中で、飛行機雲への全体的な影響を測るのは複雑だと指摘している。氷晶の濃度は減少するはずだが、バイオ燃料混合物の水素含有量が高いため、飛行機雲の頻度と氷の質量は実際には増加する可能性がある。
これらの効果を明らかにするためにさらなる実験が行われる予定です。
ムーア氏とアンダーソン氏は、ネイチャー誌に掲載された論文「バイオ燃料の混合により巡航時の航空機エンジンからの粒子状物質排出量が減少」の27名の著者の一人です。この研究は、NASA、ドイツ航空宇宙センター（DLR）、カナダ運輸省、カナダ国立研究会議の研究プログラムの支援を受けて行われました。
