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ディーゼル排気液（DEF、別名AUS 32、AdBlue [ 3 ]として販売されることもある）は、ディーゼルエンジンから発生する大気汚染物質の量を削減するために使用される液体です。具体的には、DEFは尿素32.5%と脱イオン水67.5%からなる尿素水溶液です。DEFは、窒素酸化物（NOx）の濃度を低下させる選択的触媒還元（SCR）で消費されます。x )ディーゼルエンジンからのディーゼル排気中。[4]
DEFを定義する国際規格（ISO 22241）では、AUS 32（32%尿素水溶液）と呼ばれています。[ 5 ] DEFは、ドイツ自動車工業会の登録商標であるAdBlueとしても販売されています。
SCR システムには DEF を使用するブランドがいくつかあります。BlueHDI は、プジョー、シトロエン、DS オートモービルズなどのPSA グループの車両で使用されています。BlueTecはダイムラー AGで使用されています。FLENDS (Final Low Emission New Diesel System) はUD トラックで使用されています。Blue Sky DEF は Prime Lubes, Inc. によって製造され、小売販売されています。[ 6 ]
ディーゼルエンジンは通常、煤の完全燃焼を確保し、未燃焼燃料の排出を防ぐために、希薄燃焼（理論空燃比以上）で運転されます。過剰な空気はNOxの発生につながります。大気中の窒素から、汚染物質であるxを除去する。SCRはNOxは大気中に放出される。別のタンクからのDEFが排気パイプラインに注入され、排気熱によってアンモニアに分解される。SCR触媒、NOがxはアンモニアによって水と窒素に、どちらも無公害である。水と窒素はその後、排気ガスを通して大気中に放出される。 [ 7 ]
SCRは日産ディーゼル株式会社によって自動車に適用され、最初の実用製品「日産ディーゼルクオン」が2004年に発売された。石油化学業界の協力により、2005年9月までに日本国内に1,300カ所のDEF供給ステーションのインフラが整備された。[ 8 ]
2007年、米国環境保護庁（EPA）は、有害な排気ガス排出量を大幅に削減するための要件を制定しました。この基準を達成するため、カミンズをはじめとするディーゼルエンジンメーカーは、ディーゼル微粒子フィルター（DPF）の使用を含む排気後処理システムを開発しました。
DPFは低硫黄ディーゼル燃料では機能しないため、2007年のEPA排出基準に適合するディーゼルエンジンは、 DPFの損傷を防ぐために超低硫黄ディーゼル（ULSD）燃料を必要とします。短い移行期間の後、ULSD燃料は米国とカナダのガソリンスタンドで一般的になりました。[ 9 ]
2007年のEPA規制は、 NOx排出量を削減する2010年のより厳格なEPA規制への準備期間をメーカーに与えるための暫定的な解決策として意図されていた。xレベルはさらにさらに。 [ 10 ] 2008 年、コンプライアンスに関する懸念は DEF 流通のインフラストラクチャに移った。 [ 11 ]
排気ガスへのDEFの注入量は、後処理システムによって異なりますが、一般的にはディーゼル燃料消費量の2～6%です。[ 12 ]この低注入量により、液体の補充間隔が長くなり、タンクのサイズと車両のパッケージングスペースへの侵入を最小限に抑えることができます。電子制御ユニットは、NOなどのパラメータに応じて液体の添加量を調整します。排気ガス中のxレベル（触媒コンバータの前、触媒コンバータの後、触媒コンバータが複数ある場合は触媒コンバータの間）、現在のアンモニア充填レベル、 [ 13 ]エンジン作動温度と速度。
DEFは尿素（NH₃）の32.5％溶液である。2 )2 CO排ガスに注入されると、水が蒸発し、尿素が熱分解してアンモニア (NH )を生成します[ 14 ]。3）およびイソシアン酸（HNCO）：
イソシアン酸は水蒸気と反応し、加水分解して二酸化炭素とアンモニアを生成する。
これまでのところ、総じては以下のとおりです。
アンモニアは、酸素と触媒の存在下で、2種類の窒素酸化物を還元します。[ 15 ]
NOの全体的な減少尿素によるxの反応は次のようになります。
NO 2とNOの比率によって、どの反応がどのくらいの速さで起こるかが決まります。特に 200 °C ～ 350 °C の温度では、 NO 2とNOが等量存在する場合に最高の変換率が得られます。NOがNO 2より多い場合、高速 SCR と標準 SCR が順次起こります。NO 2がNOより多い場合、高速 SCR と NO 2 SCRが順次起こりますが、NO 2 SCR は標準 SCR より遅く、硝酸アンモニウムが生成されて触媒コンバーターを一時的に不活性化する可能性があります。[ 16 ]
DEFは-11 ℃（12 °F）で凍結します。[ 17 ] [ 18 ] SCR排気浄化システムが低温で機能するためには、凍結したDEFをできるだけ短時間、できれば数分以内に十分に溶かす必要があります。例えば、2010年のEPA排出ガス規制では、DEF冷却液が70分以内に完全に流れることが求められています。[ 19 ] [ 20 ]
ヨーロッパでは、規則（EC）No 692/2008 [ 21 ]附属書 XVI の 10 項で、−15 °C (5 °F)のコア温度で凍結したタンクからの DEF は、エンジンを−15 °C (5 °F)で始動したときに 20 分以内に利用可能にならなければならないと規定されています。
通常、凍結したDEFは、サーモスタット式冷却水制御弁によって制御されるエンジンからの熱、例えばDEFタンクを通過するエンジン冷却水によって溶かされます。この方法では、SCR排気浄化システムが完全に作動するまでにかなりの時間がかかる場合があり、多くの場合1時間ほどかかります。[ 4 ]
DEFを解凍する（そしてSCRを完全に作動させる）もう1つの方法は、DEFタンクに電気ヒーターを組み込むことです。このヒーターは、凍結したDEFを十分に素早く溶かすために、適切なサイズ、位置、電力でなければなりません。ヒーターの一部が液体の外に出た場合でも過熱しないように、自己制御機能を備えていることが望ましいです。また、複雑なセンサーや温度制御システムを排除するためにも、自己制御機能を備えていることが望ましいです。さらに、 DEFは60 ℃（140 °F）付近で分解し始めるため、ヒーターの温度は50～60 ℃ （122～140 °F）を超えないようにする必要があります。この目的を達成するために、 PTCヒーターがよく使用されます。[ 22 ]
尿素溶液は透明で無毒であり、安全に取り扱うことができます。[ 23 ]尿素はアルミニウムなどの金属に腐食作用を及ぼすため、DEFは特殊な容器に保管および輸送されます。[ 24 ] [ 25 ]これらの容器は通常ステンレス鋼でできています。[ 25 ]車両の選択的触媒還元（SCR）システムとDEFディスペンサーは、尿素による腐食作用を受けないように設計されています。[ 24 ] DEFは、直射日光の当たらない、涼しく乾燥した換気の良い場所に保管することが推奨されます。大量のDEFは、ポリエチレン容器（HDPE、XLPE）、ガラス繊維強化プラスチック（FRP ）、および鋼製タンクでの保管に適しています。DEFは、保管および輸送のために中間バルク容器で取り扱われることもよくあります。
DEFは、1回または繰り返し少量使用するための容器から、大量のDEFを必要とする消費者向けのバルクキャリアまで、さまざまな量で消費者に提供されています。2013年現在、多くのトラックストップにDEFポンプが追加されています。これらは通常、燃料ポンプの隣にあるため、ドライバーはトラックを移動させることなく両方のタンクに給油できます。[ 26 ]
ヨーロッパでは、使い捨てのプラスチック容器を使用する従来の方法ではなく、ディーゼル排気液をポンプで供給するディスペンサーを提供するガソリンスタンドが増えています。これらのポンプ式ディスペンサーは商用車を対象としていることが多いですが、現在では、DEFを大量に必要とする乗用車の増加に対する解決策としても登場し始めています。[ 27 ]
空港では、ディーゼル地上サービス車両にDEFが必要になる場合があるため、燃料システム着氷防止剤の代わりに誤ってジェット機にDEFを供給してしまうことを避けるために、DEFのラベル表示と保管を慎重に管理する必要があります。このミスは、飛行中のエンジン故障や地上待機事故の原因として何度も指摘されています。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
2021年12月初旬、オーストラリア全国道路輸送協会も、中国での尿素不足により国内でDEFが不足する懸念を表明した。[ 31 ]中国は国内供給とDEF価格の高騰を守るため輸出を制限した。12月中旬までに、オーストラリアには約7週間分のAdBlueの在庫が残っていた。[ 32 ] 12月14日、オーストラリアのIOR社は新工場を建設すると発表した。[ 33 ]
2021年12月現在 韓国はDEFの深刻な不足に直面し、経済に大きな混乱が生じていた。この危機は、中国が9月に尿素輸出に対する強制検査を導入し、主要原料の出荷が遅れたことから始まった。[ 34 ] 1月から9月にかけて、韓国の尿素輸入のほぼ97%が中国からだった。この不足は特に深刻だった。なぜなら、2015年以降、韓国ではすべての新型ディーゼル車にSCRシステムで尿素ベースの溶液を使用して排ガスを制御することを義務付けており、この規則は現在、登録車両の約40%に影響を与えているからである。[ 35 ] パニック買いが広がるにつれ、韓国政府は買い占めを防ぎ、輸送と産業の操業を維持するために、DEFの供給を配給し、転売を禁止し始めた。[ 36 ] 不足を緩和するために、KC-330シグナス輸送機がオーストラリアに派遣され、追加のDEF供給を確保した。[ 37 ]
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)への健康影響…本製品は毒性が低く、健康に害を及ぼす可能性は低いと考えられます。…3.1.5. – 長期的な影響：…尿素は、代謝中にタンパク質の結果として体内に現れる物質であり、
尿
とともに排泄されます。