豊葦原中津谷のニニギ

食糧自給率の向上を目指して! (2100年の日本へワープ)

カテゴリ:地球温暖化 > 交通機関

グレタ・トゥーベリさんは、ヨットで大西洋を往復しました。
彼女は、CO2排出量を抑えるために、航空機の利用を避け、陸上では電気自動車、海上ではヨットを利用しました。

そこで、交通機関別に、CO2排出量を簡単にまとめてみることにしました。
単位は、g/t・kmで考えます。これは、1tの荷物を1km先まで運ぶ際に、何gのCO2を排出するのかを表します。

航空機   :328g
船舶    : 18g
鉄道    : 16g
トラック  : 66g
HVトラック: 52g
EVトラック: 50g

航空機は、ボーイング777Fをベースに、しました。最大積載量を100t、燃費0.075km/l、ジェット燃料のCO2排出係数2.46kgCO2/lから算出しました。

船舶は、8万重量トン級の貨物船の燃費を6g/t・km、A重油の比重を0.9として、A重油のCO2排出係数2.71kgCO2/lから計算しています。

鉄道は、適当な資料がなかったため、船舶との比で計算しました。ベースは、鉄道の輸送効率0.491MJ/t・kmと、船舶の0.555MJ/t・kmの比率から計算しました。

トラックは、10トン積で燃費が4km/lとして計算しています。燃料は軽油とし、CO2排出係数2.62kgCO2/lから算出しました。

HVトラックは、10トン積で燃費が5km/lとして計算しています。燃料は軽油とし、CO2排出係数2.62kgCO2/lから算出しました。

EVトラックは、4トンのEVトラックをベースに電費(約2km/kWh)を基に計算しています。1kWhで4tを
2km先まで運べるので、0.125t・km/kWhと計算しています。
また、発電における火力発電の割合は世界平均の約66%を、kWh当たりのCO2排出量を600g(LNG火力発電の平均的な値)として、概算で計算しました。

上記は、目安程度に捉えてください。
いずれも、輸送規模によって、数値は大きく変化します。軽トラックと大型トラックでは、まるで違います。
また、環境などの条件でも、大きく異なります。山越えの鉄道が平地の鉄道と同じ燃費のはずがありません。
更には、航空機なら最短コースだが、鉄道でも船舶でも遠回りになると、実質的には航空機との差が小さくなる場合も考えられます。
ただ、なるべく鉄道や船舶で輸送し、トラックや航空機は使わない方向に進むのが良いことは、わかります。


ついでですが、EV車の燃費を考えてみましょう。
リーフの電費は、約8km/kWhです。定員乗車時の重量は5人×55kg=275kgですので、182g/t・kmです。

グレタさんは、陸上の移動に電気自動車を使用しましたが、鉄道を利用した方がCO2排出量を遥かに少なく抑えることができたのです。それどころか、2人しか乗らなかったのなら、航空機と大差ない環境に厳しい輸送手段だったことがわかります。

彼女の地球温暖化防止の運動は、若い世代の危機感の現れであり、私はそれを支持します。
ですが、彼女はまだ16歳であり、その知識は稚拙です。必要な教育も、途上にあります。それ故、誤った情報に踊らされたり、浅い考えのままの言動となる危険があります。
そのような彼女の弱点が、策略に生きる大人達に利用されないことを願っています。

約3年前の2015年2月25日に、「旧・風の谷の生活」に掲載した記事の再録です。
3年の間に、この記事が示した杞憂が現実になりかけています。


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時風集団は、2014年には5万887台のEVを販売した中国のEVメーカです。
本田技研の一行は、2月初旬に時風集団を視察に訪れたそうです。
視察団の長谷川氏は、
「ホンダは従来の乗用車において一定の業績を挙げることができているものの、
 小型EVの研究開発および生産の方面ではまだ突破口を見つけられていない」と
述べたそうです。
 
FCV技術で、日本が中国に負けることは、少なくとも10年はないのでしょう。
しかし、EVではどうでしょうか。
もしかすると、中国が日本をリードしているのかもしれません。
慶応大学が製作したELIICAも、試作段階で中国製電池が検討されたようです。
 
20年後、あるいは30年後、世界はEVを選択しているのでしょうか?
それとも、FCVを選択しているのでしょうか?
 
私は、世界はEVを選択していると考えています。
 

タイヤの空気圧は、メーカーが指定し、運転席側のドアシル部分に表示しています。
メーカー指定は、前後輪で同じ空気圧を指定している場合がほとんどだと思います。
これは、前後輪のタイヤローテーションを考慮しているものなのでしょう。
 
ですが、市販車の多数派であるFF車は、前輪に6割程度の車重が掛かっています。
つまり、前輪には後輪の1.5倍程度の車重が掛かっていることになります。
 
タイヤは、タイヤ内の空気圧で荷重を支える構造です。
(その証拠に、パンクする(空気が抜ける)と、タイヤはペチャンコになります)
それも、空気圧の内、接地面積だけで支えます。
一般に、タイヤの設置面積はハガキ1枚分程度(約140cm²)と言います。
 
車重を1000kgとすると、前輪は300kg、後輪は200kgくらいです。
これをハガキ1枚分の面積で支えようとすると、
前輪の空気圧は2.1気圧、後輪の空気圧は1.4気圧くらいになります。
おそらく、このクラスの車の指定空気圧は、1.7気圧程度だろうと思います。
つまり、前輪の空気圧は、あるべき空気圧より少し低めだということです。
 
前輪の空気圧は、メーカーの指定より2割程度高くした方が、燃費にもタイヤの寿命にも良いように思います。
(タイヤのローテーションの時には御注意を!!!)
 
皆さんは、タイヤの空気圧はどのようにしているでしょうか。
 

自動車の燃費をMJ/kmで表すことに挑戦しています。
FCVと水素エンジン車は、下式で算出します。
 
 ρ=10.8÷燃費(km/Nm³)・・・Nm³はノーマルリューベ
 
ここで、ρは燃費(MJ/km)を示します。
 
式の中にある「10.8」の単位は、MJ/Nm³です。
水素ガスの1Nm³当たりの燃焼熱量(MJ)を示しています。
水素ガスの燃焼熱は121MJ/kg(低発熱量)です。
水素の分子量は2なので、水素ガスの発熱量は、
 
  1Nm³ ÷ 22.4l/mol × 2g/mol × 121MJ/kg = 10.8MJ/Nm³
 
となります。(Nm³とlの変換、gとkgの変換は相殺しています)
 
 
ところで、方式が異なるFCVと水素エンジンが同じ計算式であることに疑問を感じる方が居られるでしょう。
燃料電池も水素エンジンも、水素と酸素の化学反応のエネルギーを利用する点では一緒ですので、このような計算ができるのです。
 
 
最後に、実際の車の燃費を見てみましょう。
ミライですが、タンク容量122.4lに700気圧で水素ガスが入っています。
この水素の量で650kmを走ることができます。
容積基準の燃費は7.59km/Nm³なので、1.42MJ/kmとなります。
 
RX-8 HYDROGENですが、タンク容量110l、350気圧です。
この水素の量で100kmを走れます。
容積基準の燃費は2.60km/Nm³なので、4.16MJ/kmとなります。
ちなみに、ガソリンエンジンに換算すると、8.4km/lです。
ベースのRX-8は、9.0km/lなので、近い値です。

FCVが発売され、色々な動力を積んだ乗用車が日本を走り回る事になります。
でも、どの車が環境に優しいのか、また燃費が良いのか、分かりにくくなりますね。
そこで、私なりに統一基準をまとめてみました。
基準は、1kmを走るために必要なエネルギーです。単位は、MJ/kmです。
(本記事のデータは、3代目プリウス、初代リーフです)
 
 
液体の化石燃料を使用するガソリンエンジン、ディーゼルエンジンは、
下式で計算します。(ハイブリッドも、同じ式で計算します)
 
 ρ=35÷燃費(km/l)
 
 
FCVやLPG車等の燃費は、km/Nm³の単位で表される場合がほとんどです。
FCVとLPG車では、使用する燃料が異なるので、別々の式を使用します。
まず、FCVと水素燃料エンジン車は、下式で計算します。
 
 ρ=10.8÷燃費(km/Nm³)・・・Nm³はノーマルリューベ
 
LPG(プロパン)車は、下式で計算します。
LPG車では、液体状態での燃費で表記される場合もありますので、併記します。
 
 ρ=99÷燃費(km/Nm³)
 ρ=26.9÷燃費(km/l)
 
 
電気自動車の電費は、Wh/kmで表されるので、下式で計算します。
 
 ρ=0.0036×電費(Wh/km)
 
 
色々と書きましたが、面倒なのはPHVです。
PHVだけは、電気自動車モードで走行する時とHVモードで走行する時で、
個別に計算するしかなさそうです。
 
 
最後に、主な車種の燃費をまとめました。
 
ガソリン車(HV)・・・プリウス   1.15MJ/km (ガソリン)
ディーゼル車   ・・・デミオ    1.17MJ/km (軽油)
FCV      ・・・ミライ    1.42MJ/km (水素)
水素ロータリー  ・・・RX-8   4.16MJ/km (水素)
LPG車     ・・・コンフォート 2.74MJ/km (LPG)
電気自動車    ・・・リーフ    0.41MJ/km (電気)
 
 
これが、単純に環境負荷になるわけではありません。
それぞれのエネルギー源の生産・流通も含めた総合効率で語られるべきです。
ただ、この計算方法で、必要なエネルギー源の量を知ることができるので、
環境負荷を整理して考えることができると思います。
 

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