果たして現実解として、ICEなきクルマ社会は成立するだろうか？ エンジンをなくしてしまって、ホントにいいのですか？ その１

• 2021/02/24

• 牧野 茂雄

  

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エンジンなんてもう古い。時代はカーボンニュートラル。これからの自動車は電気だ——メディアの論調はいまやほぼこれ一色だ。流行を作ることがメディアの仕事だから、まあこれも仕方ない。しかし、前ばかり見ないで、立ち止まって考えてみることも大切だ。人類とエンジンの関係は本当に切れるのか。断ち切っていいものなのか……。
TEXT◎牧野茂雄（MAKINO Shigeo）

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ICEを謳歌し尽くした欧州の思惑

欧州はICE（内燃エンジン）時代を謳歌した。欧州ほどICE車を楽しんだ地域はない。1992年まで欧州には排出ガス規制がなかった。アメリカでCO（一酸化炭素)／HC（炭化水素)／NOx（窒素酸化物）を規制する大気浄化法（クリーン・エア・アクト＝CAA）が成立したのは1963年、日本でCO規制が導入されたのは1967年である。日本がアメリカに倣ってCO／HC／NOxの３物質規制を導入したのは1973年だった。

しかし、欧州は1992年まで無規制状態だった。燃料に含まれる硫黄分が原因のSOx（硫黄酸化物）と高温燃焼によって発生するNOxが酸性雨を降らせ、ドイツの「黒い森（シュヴァルツヴァルト）」で樹木の立ち枯れが増えるまで、自動車排ガス規制は存在しなかった。いま思えば不思議である。

1992年に現在のEU（欧州連合）が誕生し、ここで欧州最初の排ガス規制が話し合われ、ユーロ１規制が決まった。導入は1993年。以降、規制は順次強化され、1997年にユーロ２、2001年にユーロ３、2006年にユーロ4、2011年にユーロ５、2015年にユーロ６（いずれも導入年）と、規制の基本は５回改定された。ユーロ６ではさらに細かく規制ステージが定められている。

世界中の国と地域で主に規制されている排出物は、前述のCO／HC／NOxである。また、ディーゼルエンジン車ではPM（パーティキュレート・マター＝微粒子状物質）が規制され、アメリカのカリフォルニア州などでは燃料タンクからの蒸発ガスも規制されている。近年ではガソリンエンジン車でもPMが規制されるようになった。

図1

ディーゼルエンジンで軽油を燃やすと、排気管からはどのような物質が出るのかを図１に示した。

燃料である軽油は、H（ハイドロジェン＝水素）とC（カーボン＝炭素）の化合物が主成分だ。日本で販売されている軽油は低硫黄軽油であり、硫黄分はごく微量。ただし硫黄はピストンとシリンダーの間の潤滑成分でもあるため、低硫黄軽油は潤滑剤を添加している。

もうひとつの燃料は大気（空気）だ。燃料だけではICEは動かない。化学反応を起こさせる酸化剤となるO2（酸素）を約21％含んだ大気がいる。大気の約78％はN2（窒素）であり、これは不活性ガスのため燃焼には寄与しない。その代わり燃焼の熱を奪う役割を果たし、同時にごく微量のN2は燃料と反応しなかった酸素とくっついてNO／NO2（これがNOx）になる。

図中の「大気成分だけの化合物」は、大気に含まれる成分がそのまま排出されるか、または燃焼時の熱で化学変化を起こしたものだ。最終的には排気管から大気放出される。

「燃焼・エンジンオイルが関係した化合物」は、図中に記入したものよりも実際はずっと種類が多いが、代表的なものを示した。SOxはSO（一酸化硫黄)、SO２（二酸化硫黄＝亜硫酸ガス)などがあり人体の呼吸器への影響がある。CH4（メタン）はごく微量の排出だが、これはそのまま燃料になるほか、CO2（二酸化炭素）の21〜72倍の温室効果を持つ。

NH3（アンモニア）はほんの微量の排出だが、悪臭と土壌汚染の原因になる。C6H6もごく微量しか出ないが、造血器系疾患や発ガン性が指摘されている。じつは、排ガス規制で規制されていない物質はこのように多い。ただし、さまざまな工場の煙突から出る「けむり」にくらべれば、自動車排ガスははるかにマシだ。工場煤煙も触媒装置を備えたものがあるが、ガゾリンICE用の三元触媒やディーゼルICE車用のSCR（選択還元触媒）ほど緻密な装置ではない。

現在のディーゼル車排出ガス規制では、この図に描かれた排出物のうちNO／NO2／CO／HC／SO／SO2／PMが規制され、その排出はごく微量になった。そして燃費規制があるためCO2排出も減った。これ以外の排出物は、いま取り立てて問題にするほどのものではない。ガソリン車の場合、そもそも排出ガス成分ではディーゼル車よりも有利である、ただし、現在の高度に燃焼制御されたディーゼルICE車は、同じ排気量と同じ出力で比較するとガソリンICE車より約30〜35％もCO2排出量が少ない。

21世紀に入って以降、欧州の自動車メーカーはディーゼルICEの開発に資金とマンパワーを投入した。CO2排出の少なさを最大限に活かすため、ディーゼルICEの欠点である「排ガス」を徹底的に叩いた。排出ガス対策のため車両コストは上昇したが、CO2優等生であるディーゼルICE車は売れた。EUでのディーゼルICE車販売台数は、2006年に新車の半数を超え、2011年に最高値である55.2％に達した。

しかし、2015年秋にアメリカで発覚したVW（フォルクスワーゲン）による排出ガス不正問題により、ディーゼルICE車の販売比率が2016年から下がり始めた。その穴を埋めたのはガソリンICE車だったが、CO2優等生であるディーゼルICE車販売比率の減少はEUでの自動車由来CO2排出量を引き上げる結果になった。EUでクルマの電動化＝エレクトリフィケーションが叫ばれ始めたのはこのときだった。