目次 1. 大気中のオゾンの現状 2. エバポに関する基礎情報 3. エバポ低減とオゾンの関係 4.ORVR システムについて 2

(1)

給油時エバポとVOC、大気オゾンの関係

−含ORVRシステムの説明− 2014年1月29日神奈川県シンポジウム『ガソリンベーパーを考える』 2014年1月29日日産自動車（株）環境・安全技術渉外部岡山紳一郎

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１．大気中のオゾンの現状

２．エバポに関する基礎情報

３．エバポ低減とオゾンの関係

４．ORVRシステムについて

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１．大気中のオゾンの現状

２．エバポに関する基礎情報

３．エバポ低減とオゾンの関係

４．ORVRシステムについて

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VOCは、

オゾン生成要因

の１つ

・VOCはオゾン生成要因の1つである。・Top事象はオゾンの大気環境基準達成であり、 VOCの大気環境基準は存在しない（VOCはPM_2.5の2次生成にも関与あり）光化学反応で生成する大気中のオゾン大気環境基準自動車起因 VOC 工場排出 VOC 家庭起因 VOC 植物起因 VOC

・・・

駐車時エバポ ※DBL 給油時エバポ排気HC NO2 走行時エバポ ※RL 停車直後エバポ ※HSL ※）詳細は、 Appendix 参照要因群

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NO2 オゾン CO Annual 24H平均 1H平均 8H平均 1H平均 24H平均 8H平均 1H平均日本 - 0.04-0.06ppm - - 0.06ppm 10ppm 20ppm -米国

日米欧のNO2、オゾン等空質基準

日本のオゾン１時間平均基準値は世界的にも厳しい米国 (連邦) 0.053ppm - 0.100ppm 0.075ppm 提案:0.06-0.07 - - 9ppm 35ppm 米国 (加州) 0.030ppm - 0.18ppm 0.070ppm 0.09ppm -9.0ppm (6ppm:8H 8H Lake Taohe) 20ppm EU 【0.021ppm】40μg/m3 - 200μg/m3_{【0.106ppm】} 120μg/m3_{【0.06ppm】} - - 10mg/m3 【9ppm】 -WHO ガイドライン 40μg/m3 【0.021ppm】 -200μg/m3 【0.106ppm】 100μg/m3 【0.05ppm】 - - -

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-日本のオゾン大気環境基準の達成状況

達成率は一般局でも0.5％と厳しい状況が続いている出典：環境省HP2013より 2011年度データの解析結果一般局自排局

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欧州の大気オゾン状況

南欧/地中海地域でオゾン空質120μg/m3_{未達（特に夏季）}

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米国のオゾン；基準に対する現状（2012／7月状況）

ORVR

が導入されているカリフォルニア州でもオゾン

問題は未解決

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１．大気中のオゾンの現状

２．エバポに関する基礎情報

３．エバポ低減とオゾンの関係

４．ORVRシステムについて

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ガソリン車からの蒸発ガス＝エバポとは？

燃料蒸発ガスとは、①破過（ガソリンベーパー）と ②透過（パーミエーション）、 ③給油時エバポ（ガソリンベーパー）チェックバルブベントラインベーパーラインロールオーバーバルブパージコントロールバルブ ②透過給油口拡大図 ③給油時エバポキャニスタ燃料ホース ①破過出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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日本の自動車のエバポ／ガソリンスタンドのVOC排出量思いのほか、植物VOCが多い！！！全人為起源VOC排出量比；自動車エバポ=3.7%、燃料蒸発(給油ロス)=5.3%。拡大図 2010年推計

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１．大気中のオゾンの現状

２．エバポに関する基礎情報

３．エバポ低減とオゾンの関係

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オゾン低減に対する給油時VOCのポテンシャル・給油時VOCはアルカン類が主であり、オゾンになりにくい（MIRが低い）成分が主である。

オゾン低減を考える場合、

VOCのTotal値で議論しても解決にならない。

⇒

VOCの個別成分

に注目する必要がある。

☆

_{オゾン反応性：MIR}

：Maxim Incremental Reactivityに

注目すべき

（詳細は、Appendix参照）

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Less than 30 degrees <b.p.> Regular 40 60 80 R at io % , ( E n d A ir -S ta rt A ir )/ H C T o ta l

エバポ中の個別物質とオゾン反応性：MIR②

Fuel Paraffin Olefin Aroma Fuel DBL Paraffin Olefin Aroma 給油時は概ね30℃以下であり、アルカンが多い ⇒（オゾン生成能低い） Less than 30 degrees <b.p.> 給油時成分 0 20 R at io % , ( E n d A ir 1 .3 5 1 .5 4 6 .2 6 1 .4 4 1 .2 8 1 .3 3 1 .6 8 2 .6 9 ₀.8 1 1 .2 6 3 .9 7 1 .2 2 ₇.18 6 .6 1 7 .4 9 -8 .4 9 6 .6 1 6 .6 1 オゾン反応性 M IR 左から蒸発温度の低い順に物質を並べた最大ozone発生=MIR×個別HC ＊MIR：オゾン反応性出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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エバポ中の個別物質とオゾン反応性：MIR③

Fuel Paraffin Olefin Aroma Fuel DBL Paraffin Olefin Aroma Regular 20 30 40 R at io % , ( E n d A ir -S ta rt A ir )/ H C T o ta l DBL成分 DBLはアロマ：トルエン等が多い⇒（オゾン生成能高い）透過もあることに留意すること

DBL：Diurnal Breathing Loss

オゾン反応性 M IR 0 10 R at io % , ( E n d A ir 1 .3 5 1 .5 4 6 .2 6 1 .4 4 1 .2 8 1 .3 3 1 .6 8 2 .6 9 ₀.8 1 1 .2 6 3 .9 7 1 .2 2 ₇.18 6 .6 1 7 .4 9 -8 .4 9 6 .6 1 6 .6 1 左から蒸発温度の低い順に物質を並べた最大ozone発生=MIR×個別HC ＊MIR：オゾン反応性出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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オゾン低減のためのエバポに関する見解給油時エバポ：燃料の蒸発特性とオゾン反応性MIRから見て、沸点30℃以下のアルカン（MIR1前後）が多い ⇒オゾンへの影響ポテンシャルは小さい DBLエバポ：ホース等からの透過が多いことから、・4-メチル-1-ペンテン（MIR6.26）・トルエン（MIR3.96）・トルエン（MIR3.96）・キシレン類（MIR7.49-8.49）の寄与が多い ⇒オゾンへの影響ポテンシャルは大きい疑問：VOCを40％以上低減した固定発生源対策でも、オゾンは下がっていない。(MIRが高いトルエンも低減)

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固定発生源のVOC低減とオゾン低減効果

日本：固定発生源が、40％以上のVOC低減を行ったが、オゾンは改善せず。出典：河川構造物管理研究セミナー 2013.3.7、（独）土木研：富山ら出典：環境省HP2013より 2011年度データの解析結果

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A、B、C点は、 VOC低減でオゾンを低減可能 NOx、VOC濃度と日最大オゾンの関係同じオゾン濃度でも、VOC低減でオゾンが減る場所と増える場所がある。 ⇒大気中のNOｘ／VOC比の解明が必要 D点は、VOC低減でオゾンが増加あなたの町はどっち？出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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給油時エバポ対策でのオゾン対策の見通し

給油時エバポを減らすことで、VOCの低減は可能。しかし、オゾンは下がらない可能性がある。 ⇒現在、環境省が主催で、国環研等の研究機関が集まり、 All Japanで、オゾン生成メカニズムや要因を研究解明中。現時点では、このような科学的知見の解明が重要であり、 All Japanで総力を上げて取り組むべき時期であると認識。自動車も、業界として解明に努力している。 ☆この結果が出れば、対策の方向性が見えると期待！

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１．大気中のオゾンの現状

２．エバポに関する基礎情報

３．エバポ低減とオゾンの関係

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ORVRシステム概要

コントロールバルブシグナルラインチェックバルブ循環ラインベーパーライン ORVRシステム代表例 ①キャニスター大型化 ②燃料タンク関連システム部品の大幅な変更が必要となるＯＲＶＲ化により変更・追加される部品ロールオーバーバルブコントロールバルブ循環ラインベーパーラインキャニスター大型化給油量規制バルブパージコントロールバルブ（従来システムは、Appendix参照）

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ORVRシステムのKey point

①給油管のLiquid sealによるべーパー放出防止 ②発生べーパーを吸着する十分な大型キャニスタ ③給油ノズル自動停止(オートストップ)時の吹き返し防止給油管を細径とし、給油ノズルと給油管を燃料によりシールしてべーパーの洩れを防止

①

③

_②

オートストップしにくいノズルと給油管の位置関係

①

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日本独自車（軽ﾄﾗｯｸ、バン）でのORVR対応課題について課題 ①絶対的に給油口高さ(ﾍｯﾄﾞ差)が少ないので､給油時のﾍﾞｰﾊﾟｰをｷｬﾆｽﾀｰに十分押し出せず、給油口からﾍﾞｰﾊﾟｰが漏れやすい。 ②給油口にORVRの機能部品(配管等)が､ﾍｯﾄﾞ差少ない為、液没してしまい十分な機能が期待できない。また、Liquid sealの成立ゾーンも限定される。 ①ﾍｯﾄﾞ差が少なくﾍﾞｰﾊﾟｰをｷｬﾆｽﾀｰ側に押し出せない。ｷｬﾆｽﾀｰ給油ｶﾞﾝ燃料ﾀﾝｸ ②機能部品が液没してしまう。Liquid seal の成立ゾーンも狭い差圧弁ﾍﾞｰﾊﾟｰの流れ

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☆ORVRを実施した場合の給油装置側の対応

１．

給油ノズルの外径

及び寸法の規格化

⇒

最近の日本では、ISO規格合致で、見通しあり

自動車にORVRを実施した場合も、以下の

給油スタンド側の対応が不可欠

２．

給油流速

上限の規定

⇒

スタンド計量機の交換

が必要

３．燃料蒸気圧(RVP)の上限規定の厳守

⇒

石連各社で既に実施

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ORVRを実施した場合のガソリンスタンド側対応

ORVR対応給油管はLiquid sealの為に細径化が必要。下記のノズル寸法が重要である。対応：１、給油ノズルの外径及び寸法の規格化 US連邦法規(参考) •ノズル外径：21.34mm以下 •ノズル直線部長さ：63.4mm以上ノズル外径給油管内径通常：φ35∼φ40程度 ORVR：φ25程度 •スプリング迄の長さ：76.2mm以上

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ORVRを実施した場合のガソリンスタンド側対応

給油流速が速すぎると、タンク内圧が増加し、給油時の早期オートストップや吹き返しが懸念される。 ⇒スタンド計量機の交換が必要。（補助金等、政治施策の必要性議論に波及する可能性）対応：２、給油流速上限の規定 US連邦法規(参考) 2.5 US連邦法規(参考) •給油流速：4∼10Gallon/分 (約15∼38L/分以下) 0 0.5 1 1.5 2 10 20 30 40 50 タンク内圧 (k P a) 給油流速(L/分) 出典：JAMA

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全体まとめ

・ORVR車＋給油スタンドの改修、（または、Stage2導入）で、給油時VOCは低減可能。・但し、オゾン等の大気改善効果は不確定。・不確定な部分に、補助金等の社会コストを投入すべきか、対策施策を検討する際、熟慮が必要提案： ①神奈川県、横浜市、川崎市等の環境研究所の力を十分に活用し、国と共同で、関東圏のオゾン生成メカニズム、要因解析に社会コストを使うべき。 ②要因解析が明確になったうえで、社会コストの投資を如何にすべきか、議論すべき。

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ご清聴、ありがとうございました。

Thank you for your attention !

以下 Appendix資料

平成26年１月29日（水）「『ガソリンベーパー』を考えるシンポジウム」配布資料

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PM10 PM7相当（SPM） PM2.5 Annual 24H平均 24H平均 1H平均 Annual 24H平均日本 - - 0.10mg/m3 0.20mg/m3 15μg/m3 35μg/m3

参考）日米欧のPM空質基準の紹介

日本では、_{SPMやNO2の環境基準は、ほぼ達成}したが、欧米同様、新たに_{PM2.5空質基準が追加}された米国 (連邦) - 150μg/m3 - -15μg/m3 ↓ 12μg/m3強化 35μg/m3 米国 (加州) 20μg/m3 50μg/m3 - - 12μg/m3 -EU 40μg/m3 50μg/m3 - - 25μg/m3 -WHO ガイドライン 20μg/m3 50μg/m3 - - 10μg/m3 25μg/m3

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SO2 ベンゼン Pb

Annual 24H平均 1H平均 Annual 1H平均 Annual 3／1ヶ月平均日本 - 105μg/m3 266μg/m3 3μg/m3 - - -米国 80μg/m3 365μg/m3 - - - -

0.15/-参考）日米欧のSO2等の空質基準

未規制物質関係の基準は、無い国もあり（連邦） 80μg/m3 365μg/m3 - - - - μg/m3 米国 (加州) - 105μg/m3 665μg/m3 - - - -/1.5μg/m3 EU - _125μg/m3 350μg/m3 5μg/m3 - 0.5μg/m3 -WHO ガイドライン - 20 μg/m3 -（1.7μg/m3 死亡リスク 1×10-5 相当） - 0.5μg/m3

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-参考）現状の燃料蒸発ガス回収システム概要

現状システム代表例駐車時：DBL、走行中：RL、停車直後：HSLの蒸発ガス回収に対応キャニスタに蓄積した蒸発ガス成分は、走行時にエンジンが吸引する。

DBL：Diurnal Breathing Loss RL：Running Loss

HSL：Hot Soak Loss

現状システム代表例チェックバルブベントラインベーパーラインロールオーバーバルブキャニスタパージコントロールバルブ

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参考）エバポ中の個別物質とオゾン反応性：MIR①

Regular 10 20 30 40 R at io % , ( E n d A ir S ta rt A ir )/ H C T o ta l Fuel Paraffin Olefin Aroma Fuel DBL Paraffin Olefin Aroma 給油時とDBLの成分把握を実施した。試験燃料の蒸発特性を下記に示す。試験燃料の蒸発特性

DBL：Diurnal Breathing Loss

0 10 2-M -Pro pane n-Bu tane 2-M -But ane n-Pe ntan e CyPe ntan e 4-M -1-P ente ne Benz ene n-He ptan e 2,2,4 -TriM -Pen tane Tolue ne Xyle ne 1-M -3-E -Ben zene 1-M -4-E -Ben zene 1,3,5 -TriM -Ben zene 1-M -2-E -Ben zene 1,2,4 -TriM -Ben zene 1,2,3 -TriM -Ben zene R at io % , ( E n d A ir S ta rt A ir )/ 1 .3 5 1 .5 4 6 .2 6 1 .4 4 1 .2 8 1 .3 3 1 .6 8 2 .6 9 ₀.8 1 1 .2 6 3 .9 7 1 .2 2 ₇.18 6 .6 1 7 .4 9 -8 .4 9 6 .6 1 6 .6 1 オゾン反応性 M IR 最大ozone発生=MIR×個別HC ＊MIR：オゾン反応性左から蒸発温度の低い順に物質を並べた出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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参考）MIRから見た、当該地域でのオゾン低減への課題 NOｘ‐VOCバランスのBest点であれば、オゾンの低減効果は最大になる出典：中環審大気環境部会揮発性有機化合物測定方法専門委員会（第4回）を改編：VOC↑ または NOｘ↓ ：VOC↓ または NOｘ↑ ① ② ① ② 出典：JSAE Symposium 2013.11.15、岡山ら

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参考）ORVRシステム概要

給油管のリキッドシールの説明給油管を細径とし、燃料により給油ノズルと給油管をシール

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参考）最近の日本：給油ガン情報

日本仕様で評価ISO規格を導入し、US規格に近づきつつある。 US法規 21.34以下 63.4以上 76.2以上 76.2以上出典：セルフスタンドにおける給油時の安全確保に関する検討会報告書：平成１９年３月総務省消防庁危険物保安室資料単位： mm

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参考）最近の日本：給油流速情報

フルスタンドの上限流速が、US基準を満足せず。 ⇒ガソリンスタンドの計量機の変更が必要 US法規 15∼38 15∼38 15∼38 出典：セルフスタンドにおける給油時の安全確保に関する検討会報告書：平成１９年３月総務省消防庁危険物保安室資料単位：L/min

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参考）PM2.5の新たな課題＝

2次粒子

生成

2次粒子：ガス成分が光化学反応で粒子化 2次粒子の原因となるガス成分にも注目すべき！光化学反応 ● 。。。。。。 ● ● 。 ● ● ● 大気光化学反応 NOｘ VOC HCｌ SOｘ NH3 有機2次粒子 _PM_PM_PM 無機2次粒子 ● ● ● ● ● ● ● ● 。。。。 ● 。。。。 ● 。。 ● CO NOｘ PM NOｘ VOC 有機2次粒子 無機2次粒子 O₃ NO₂ 1次粒子 ● ● ● ● ● ● ● ● 。。。 ● 。。。。。。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 。。。 ● 。。。。。。 ● 出典：JSAE Symposium 2012.2.21、岡山ら

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参考）ＰＭ2.5中の1次粒子と2次粒子の割合測定例

PM2.5に占める2次粒子が圧倒的に多い 1次粒子＝炭素粒子の低減だけでは、解決しない 1次粒子 （排出源から粒子の形で排出された物） 2次粒子 59％ 出典：自工会ＰＭ２．５冊子（ガスが光化学反応で粒子化したもの）