DMEとは何か
ジメチルエーテル(DME)とは何か

分子式で書くとCH3OCH3で、メタンCH4のHを一つとって酸素Oで繋げた感じです。
一般に酸素原子にアルキル基が2個結合したものをエーテルといいますが、CH3-が二つ(ラテン語で1はモノ、2はジ、3はトリ)結合してますので、ジ−メチル−エーテルとなります。
常温では、無色無臭の気体ですが、6気圧に加圧すると容易に液化するところは、当社の得意とするLPGに物性が似ています。
 現在の用途は塗料や農薬、化粧品用のスプレー用噴射剤として多く利用され、国内で年間約1万t、世界で15万t程度の需要です。
 フロンガスにかわる噴射剤の代替品として利用が検討された際、毒性が研究されましたが、メタノールより極めて低く、LPG並の超低毒性といえます。
 またフロンの代替品とされたことからも分かる通り、大気中での分解時間は数十時間程度で温室効果やオゾン層破壊の懸念は無いとされています。


さて、これまで散々DMEに期待する!
と言う主旨の発言を繰り返しているでくのですが、、、、。
実際、DMEの可能性について、実証して行きたいと思います。

参照サイトはLPGを販売している企業のようですが、LPG代替えと考えた場合のDMEについて分かりやすく記述されていましたので、参考にさせて頂きました。

LPGと言う言葉の由来は

液化石油ガス - Wikipedia
LPガス、LPG(Liquefied petroleum gas)とは、ブタン・プロパンなどを主成分とし、圧縮することにより常温で容易に液化できる気体燃料のことである。


ここでは、6気圧で液化できると言う特徴と、メタノールより極めて毒性が少ないと言う特徴を、おさえておいて下さい!

LPG並み!
LPGはタクシーの燃料に使われていますので、既に自動車の燃料としては完成されている技術だと言えます。





DMEとは何か
DMEは、どうやって作るのか

 DMEの製造技術は、「メタノール脱水法」と水素と一酸化炭素から直接合成する
「直接合成法」です。

後者は、水素と炭素があれはDMEを合成出来るので、天然ガスを始め、石油残渣や家畜糞尿などの有機物、更に一般にはイメージし難いのですが、石炭からも
このDMEが合成出来ます。

 この様に石油に比較し埋蔵量が豊富な天然ガスや石炭等からDMEが合成出来ることは、今や古い言葉になりましたが、脱石油燃料としても期待されています。
結果としての反応式は、以下の通りです。

  3CO+3H2→CH3OCH3+CO2


DMEは水素と一酸化炭素、天然ガスの主成分であるメタンガスから生成可能なわけですね。
天然ガスは勿論ですが、バイオ燃料として、発酵されて出てくるメタンガスも利用可能ですので、生ゴミ処理の際に発酵技術を使って、生成できるという特徴を持っているわけですね。

勿論、日本で唯一パイプラインで供給可能な燃料は、サハリンと中国国境域からの天然ガスですから、パイプラインでDMEを生成することも可能です。

DMEとは何か
主な特徴をLPGとの比較で考えると

ではDMEの特徴はどのようなところでしょうか。
これを弊社の得意とする、LPGとの比較において考えて見ます。

1.重量当りの発熱量(kcal/kg)での比較では、メタノールより高いがプロパン、メタンより低い
  これは容器に充填して同カロリーを運ぶとすると1.6倍のコストUPとなる。

2.気体状態の発熱量(kcal/Nm3)は、メタンより高くプロパンより低い。

3.DMEはプロパンより沸点が高い。
  これは同条件ではプロパンより気体発生量が低いことを意味し、寒冷地等ではプロパンの2倍程度の設置本数が必要になると考えられる。

4.火炎はメタノールとは違い可視青炎であり、天然ガスのコンロが一応使用できる。
  ウォッペ指数(総発熱量をガス比重の平方根で割った値)や燃焼速度指数等から考えられる


このあたりの記述で、プロパンの代用にはちょっと不向き?
天然ガス(メタン)よりも同じ圧縮率なら、効率は高い?と評価しても良いと考えられます。

メタンは250気圧くらいかけないと、圧縮効果は出ないようですが、DMEは6気圧で液化してしまうという特徴を覚えておいて下さい。


DMEとは何か
期待される用途は軽油の代替か

対LPGではあまり長所がなかったDMEですが、メタノールやその他ガス燃料にはない、セタン価55〜60と軽油より高いというすばらしい性質があります。

 市販の2t積みトラックのエンジンはそのままの状態で、燃料噴射装置のみを一部改造しただけで走行が可能だったとのことです。

試験結果は、

1.排気黒煙が全く発生しなかった。
2.20%程度のNOx削減効果が得られた。
3.軽油よりも静粛性が認められた。
4.軽油と同等の走行性能を有した。

とのことなので、軽油代替燃料としては、十分期待出来そうです。


このレポートでも分かるように、天然ガスでは液化できないディーゼル代用燃料として、DMEはたったの6気圧で液化可能で、しかも黒鉛0として使えるという点ですね、、、。

CO2削減、ディーゼルの有害物抑制という点から考えると、次世代ディーゼル燃料としてDMEが、極めて有効であることが確認できます。

しかも、従来のLPG用のインフラをそのまま流用できるので、トラック等にDMEディーゼルという選択肢は、どうして?これまで??実現できていないのか???

理解に困るわけです^^;

DMEとは何か
後の課題と将来性

以上のようにDMEは、石油やLPGのように中東に依存しないだけでなく、天然ガスを始め、水素と炭素を含むものなら色々なものからの合成が可能という意味で、資源の無い日本にとって大変魅力的な燃料であることは間違いないでしよう。

 今後は、現在のパイロット的なプラントより遥かに大きい規模での生産体制と価格低減を図ることが重要でしょう。しかし現在のコスト優先の経済社会では、更には石油価格がこれだけ乱高下する環境では長期の大型投資は難しいのかもしれません。

 そこで当初は火力発電のように大型のニーズを一定期間法律で確保してDMEという商品を育成することが必要なのかもしれません。



ここまでの話は。LPG業界の立場から見た話なわけで、、、^^;

DMEについて、詳細を調べていくと、色々と可能性が見えてきます、、、、。

まあ、続きはは次回以降に、、、、^^;