水素燃料の強化

水素燃料強化とは、燃料経済性、出力、排出量、またはそれらの組み合わせを改善するために、通常は自動車やトラックの内燃機関で水素と従来の炭化水素燃料の混合物を使用するプロセスです。方法には、電気分解によって水素を生成する、車両に水素を第 2 の燃料として貯蔵する、または触媒を使用して従来の燃料を水素に改質するなどがあります。

ガソリンや亜酸化窒素噴射などの燃料混合物については、多くの研究が行われてきました。水素と炭化水素の混合物も例外ではありません。^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]} これらの情報源によると、すべてのケースで排気ガスによる汚染が軽減されており、わずかな効率向上が可能な場合もあると示唆しています。

これらの情報源の多くは、エンジンの空燃比、点火時期、排出ガス制御システム、電子制御システム、および場合によっては他の設計要素の修正が、有意な結果を得るために必要になるかもしれないと示唆している。このように改造された車両は、義務的なスモッグ防止規制に合格できない可能性がある。^{[9]これらの}サブシステムは本質的に複雑であり、現代のエンジン設計と排出ガス基準に不可欠であるため、水素燃料強化の支持者によるそのような主張は実証が難しく、常に議論の的となっている。^[10]

現在まで、米国環境保護庁は水素燃料強化製品について特に取り上げていない。「自動車アフターマーケット改造装置評価プログラム」に基づく報告書がある研究装置や市販製品がないからである。^[11]しかし、そのような装置を設置すると自動車の排出ガス制御システムに違法な改ざんが行われることが多く、多額の罰金が科せられる可能性があると指摘している。^[12]

カナダ環境省はこの問題に関する研究論文を発表している。2004年に同省の研究所で行われたテストでは、エンジン効率や燃費の向上は見られなかった。^[13]

米国以外でも販売されているアフターマーケット キットが多数あります。米国以外でこれらのキットを取り付けても、取り付け先の国の法律に違反しない可能性があります。

電気分解（自動車用オルタネーターを使用）による水素燃料強化は、ガソリンおよびディーゼルトラックでの使用が推進されているが、^{[14] [15] [16]、}電気分解ベースの設計は効率テストに繰り返し失敗し、広く受け入れられている熱力学の法則（エネルギー保存則など）に反している。ユニット（多くの場合「HHOデバイス」と呼ばれる）を販売する支持者は、力学は誤解されることが多く、結果として生じる混合物の化学的特性により、科学的な法則に違反しない方法で効率向上を実現できると主張している。消費者監視グループによる多くのテストでは、否定的な結果が示されている。この技術は、システム全体のエネルギー損失を見落としやすいため、最初は魅力的に思える人もいるかもしれない。電気力学に詳しくない人は、電解セルが自動車の電気システムから電流を流し、オルタネーターの機械的抵抗を増加させ、常に正味の電力低下につながることに気付かないかもしれない。^{[9] [17] [18] [19]}この方法で生成された水素を燃焼させることで得られるエネルギーよりも、酸素から水素を分離するのに多くのエネルギーが必要であるため、このような装置の概念は、熱力学の第一法則と第二 法則に直接違反しているとよく言われます。^{[20] [21] [22] [23] [24] [25]}これらの装置の販売者やプロモーターには、燃費向上の主張が真実であることを証明するために賞金が提供されてきましたが、挑戦する販売者はほとんどおらず、挑戦に合格した装置はありませんでした^[要出典]。

自動車技術のティア1サプライヤーであるアービン・メリターは、かつて、燃料から生成される水素を使用してエンジンの燃焼効率を高め、NOxの排出量を削減する_プラズマ改質技術の実験を行っていました。^{[26]この参考文献では、エンジンの}熱効率を20％から30％向上させることが可能であると述べられています。ただし、これには、圧縮比と空燃比（ラムダ）のプロットの超リーン領域で動作するようにエンジンを変更する必要があり、その他の変更も必要です。この技術は、変更されていないエンジン技術への後付けとしてはうまく機能しません。この研究は、MITのスローン自動車研究所と共同で実施されました。最終的に、この研究を行っていた部門は株式投資会社に売却されました。^[27]

• 水燃料車
• 複合サイクル水素発電所