水と油を混合させて燃焼効率を向上させる新しい代替エネルギー技術「SFWシステム」

エマルジョン燃料とは違う!
乳化ではなく、水と油の混合が燃焼効率を上げる
SFWシステムは、エマルジョン燃料とは違い、乳化させません。
写真にあるように、油と水が交互に入ります。水と油の比率は、燃料と機械によって異なります。
特質すべきは、水量と効率が比例しない点です。水6%を入れて20%効率が上がる場合もあれば、水20%入れて30%効率が上がる場合もあります。

下記では、用途別の燃焼実験などを紹介しています。
※実験内容は、2017年12月時点のものです。
用途別の実証実験と見取り図
バーナー
種々ある燃焼機器の中で、はじめに着手したのがボイラーです。研究を進めていた結果、燃焼時間が57.1%伸び、炎温度が22.1%上がりました。
既存のエマルジョン燃料で問題となるバーナー停止後の再着火時の不着火、燃焼に伴う刺激臭も解決しています。
これにより、基油とSFWの注入によってできる炎の表面温度が同一かまたはそれ以上の温度になることが証明されました。また、これまでエマルジョン燃料が抱えていた課題も克服したことになります。
国内では、温泉施設で導入されています。海外からの問い合わせも多く、今後、農業、漁業などの多様な分野への導入が期待されます。
発電機・船舶(ディーゼル)
ディーゼル発電機の実験を実施。テスト条件は投光器7台を使用し、出力を3.5KWに固定させ、別々の配管から供給されるA重油とSFWをエンジンで使用する直前に合流させ、混合機を通過後に使用します。
まずはA重油でのテスト。燃料100㏄を消費する時間は129秒でした。次にSFWを57㏄混入させ、同じ量の燃料使用時間を測定したところ234秒に伸びました。 すなわち、同一負荷、稼働時間において燃料全体の37%をSFWとすることで、A重油を44.88%削減したことになります。この時、排ガス値は一酸化炭素を抑え、排熱温度も上昇していることから、SFWが燃焼していることが解かります。
車の走行テストを実施。テスト条件は、①ローラーを利用しての時速60㎞運転 ②流量センサーを使って200㏄の消費時間計測 ③排ガスの計測 ④ノッキングの遅角量の測定です。駆動部のタイヤをローラー上で駆動させ、60㎞の速度を維持し続けると、エンジン回転数は1,500rpmに達します。
まずはガソリンのみの結果です。200㏄の消費時間は128秒。排ガスはCO2が13.57%、NOxは457ppm。 次にガソリン+SFWの結果です。200㏄の消費時間は311秒。CO2は11.06%、NOxは46ppm。比較すると、燃料は58.4%、CO2は18%、NOXは90%超の削減となります。
NPO日本スターリングエンジン普及協会理事長 鶴野省三(防衛大学校名誉教授・工学博士)による調査結果
発熱量測定への取り組み

重油と水のエマルジョンは、そこに適当な触媒があれば水蒸気改質反応が発生し、水に含まれる水素エネルギーが解放され、重油のみならず水もまた燃焼熱を発生する。
通常のエマルジョンではこのような反応は発生しないと思われるが、深井環境総合研究所が開発した水は、それ自体が重油と親和性があり(鹸化作用)エマルジョンを作りやすい水となり、この水で作製したエマルジョンは水蒸気改質が発生するのか、その発熱量は基油が持つ発熱量以上の発熱量が測定される。それゆえ、燃料電池で水素発生させる改質反応と同じ反応がエマルジョンの燃焼過程で発生している可能性を示唆している。
そこで、FUKAIエマルジョンの真偽を確かめるべく平成20年12月以来、発熱量測定に取り組み、今年3月、発熱量測定法を発見し、発熱量測定を行ってきた。本稿は一応まとまった結果を得たので、それを報告するものである。

発熱量測定の実施

測定に供するエマルジョンは、A重油と機能水を、所定の割合(質量比率)で混合する。混合はプロペラ型撹拌機で、撹拌速度は400rpm~200rpm。混合液はエマルジョン化しない状態である。熱量計はボンベ熱量計であり、測定は㈱ニチユ・テクノで実施した。
㈱ニチユ・テクノにおける測定は、試料調整は、筆者立ち会いのもとで深井環境総合研究所が行い、その試料の熱量測定をニチユ・テクノが行った。
ここで特記しておきたい点は、完全乳化したエマルジョンは、ボンベ熱量計で使用する試料封印カプセル(ゼラチン製)に注入すると、水と重油がすぐさま分離し、分離した水がゼラチンに吸収される。そのために重油と水の間の水蒸気改質が発生しない。
発熱量測定は、試料検体をセットして点火するまで15分の時間がある。したがって、試料封入カプセルに試料を入れてから15分間で、被測定物に変化が生じたのでは、正確な測定ができない。エマルジョン測定では、このようなことが発生するのである。これは偶然から発見したものですが、このような予期しない現象が、未知の領域には存在する。
これに対してエマルジョン化していない混合液は、カプセル封入後も重油と水の分離も少なく、試料封入から測定時の発火まで(約15分)の間、重油と水の混合状態が維持される。その結果、水蒸気改質反応が発生するのであろうか、測定結果はH₂O中のH₂が燃焼熱の増加に寄与する結果を示す。

発熱量測定の特異現象

エマルジョン発熱量測定で最も悩ましい問題は、測定結果が大きくばらつくことである。この原因については、長期間悩まされたが、エマルジョンの構造を考えると、W/O、O/Wのいずれの場合も液滴の直径にしても、また各液滴における油分と水の混合比にしても不均一と見なすのが自然である。しかも試料採取はわずか0.5g程度度であるので、エマルジョンの液滴の不均一さが残るのではないか、と考えるに至った。
また、実際の測定においては、採取場所により測定値の大小に一定の傾向が出る場合もある。常に同じような混合状態ができるわけではないようなのである。それゆえ、試料採取ポイントは3点(ビーカーの深さ方向に、上・中・下)とした。
これまでの測定では、発熱量測定値のバラつきを小さく抑える方法を発見することができなかったので、エマルジョンでは、本質的に局所的混合比が不均一であると考えている。エマルジョンの測定は、可能な限り多く実施し、その結果を算術平均すれがほぼ妥当な発熱量を得ることができると考えられる。

結 論

FUKAIエマルジョンは、含水率=0.6(60%)では、発熱量増加率は1.27程度になる。すなわち基油に対して約30%近く燃料節約になる。この測定結果は、ほぼ間違いがないものと考えておりこれを活用・実用化することは、計り知れない利益を生むことになる。
※2014年6月にFUKAIエマルジョンを技術を進化させたSFW技術が開発され、高性能化に成功している。

名誉教授らによる見解

国立大学法人 東京工業大学
原子炉工学研究所
名誉教授 工学博士/有冨正憲氏

SFWの発電について
大いに期待できると考えます。今後は、A重油や軽油(燃料基油)にどれだけSFWを混ぜると最も効果的か、どこまでSFWの比率を高められるかを実験していくことが必要ですが、動画で公開されている30%〜40%だとしても、じゅうぶん価値があると言えます。
水を混ぜた燃料基油がディーゼルエンジンで燃焼すれば、高温高圧状態の蒸気発生により体積膨張してピストンを押す力になり、馬力向上の助力となることは、エマルジョン化した水と燃料で実証されています。但し、エマルジョンに関しては、界面活性剤が燃料送油管やエンジンに悪影響を与えるため、ディーゼル機関等への応用開発は進んでいませんでした。
鶴野省三氏(防衛大学校名誉教授)の実験では、「A重油と一般的な水」と「A重油とSFW」を各々50%混ぜたエマルジョンで発熱量を比較した結果、前者の発熱量はほぼ50%ですが、後者では80%程度に高まると報告されています。
原子状水素について
普通の水ではエンジンは止まり、SFWでは動くということが事実なら、少なくとも、分子状水素ではなく原子状水素が含まれていると考えられます。さまざまな実験が、SFWには原子状水素が含有されているという仮説によって現象を説明しています。しかし、原子状水素を直接観察した実験はないため、科学的には実証されていません。気体として溶存しているのか、液体として存在するのかも、物理・化学的には解明されておらず、学術的に未知の状態です。
とはいえ、SFWと水の最適な混合比は今後種々の実証試験で判明し、工業面での応用は進むでしょう。学術的な証明は、産業での活用が進んだ後で、興味を持つ研究者が解明していく可能性もあるわけです。
SFWの意義は
石油は国際価格ですから、我が国と新興国とで、化石燃料を用いた発電単価の差は人件費のみです。燃料消費量が削減できれば、SFWの開発は日本発のエネルギー技術として大きな意義があると言えます。CO²削減によって地球環境問題にも貢献できるほか、電力の乏しい新興国では大型ディーゼル発電機の導入が検討されていますから、SFWは大いに期待できます。

九州大学 大学院農学研究院
学術特任教員
名誉教授 農学博士/白畑實隆氏

「活性水素」について
電気分解した水中であれば、いわゆる活性水素は理論的にも存在します。しかしながら、化学で活性水素という言葉は別の意味でしか使用しませんので「反応性の高い状態になっている水素分子または原子状水素」が存在するという事です。
しかし、私共が確認した範囲では、電気分解した水に「反応性の高い状態になっている水素」が残存する量は、非常に少ないことがわかっています。その量は1リットルあたり約10ピコグラム(一秒毎、ピコはミリの10億分の一)という程度になります。
水中に活性化した水素というものが存在することは確かに言えますが、それは量が少ないということとセットなのです。
今回、SFWという水を用いて燃費を40%削減したというデータを頂きました。情報が少ないので推測になってしまいますが、SFWはおそらく殆どがふつうの水で、その中にごくわずかに活性化した水素が存在する可能性はあります。そのごくわずかな活性化した水素が関与して、40%もの燃費削減をもたらしたという結果が事実なのであれば、これまでの研究を背景に考えても、大変驚きです。
燃費削減効果への見解
SFWは黒曜石とトルマリンペレットを通した水だと伺いました。黒曜石処理による水の変化については情報が少ないですが、ペレット状のトルマリンを通すと複数のミネラルイオンが溶出し、通常の水と比べて特定のイオン濃度が高くなり、pHも上がります。このため油になじみやすくなり、結果エンジンが動くことは納得できます。
その為、SFWが燃焼効率を上昇させるかどうかを検証するならば、「油となじむ性質を持つ、SFW以外の水」との比較実験を行い、そのときに燃焼効率がどのように違うかについて調べなくてはいけないと思います。特に活性水素が関与しているとするならばSFWのpH、含有イオン量等も同じにした対照水を作製して比較が必要になると思われます。
まず、「水素を含む水」の中での比較ではなくて、「油と混ざる水」の中での比較が必要です。この辺りの比較実験をきちんと行って、それでもSFWのほうが有効という結果が出れば、エネルギーとして活用できる可能性が現実味を帯びてくるといえるでしょう。
ライセンサー 深井利春
水が燃料になる

こんな話を聞かされて、信じる人はいないでしょう。常識から考えてあり得ないからです。しかし、そんな非常識が今まさに起きているのです。
このサイトをお読みのあなたは、幸か不幸か、そんな眉唾な話に興味を持った方です。今現在、国内外の研究機関による実験をはじめ、海外企業への導入が行われています。そして、効果が証明・実証されてきているのです。

燃える水とは

水を燃料にするには、水を創生フューエルウォーター(以下、SFWと称す)に変える必要があります。SFWとなった水は、基油と混合させて燃やすことにより、燃焼効率を向上させることができるのです。それにも伴い、CO2とNOxの排出量も低減できます。

水が燃える理由

なぜ、SFWは燃えるのか。その理由をお話しするには、「そもそも、なぜ水は燃えないのか」について解説する必要があります。
水は、水素と酸素の結合によって形成されています。水素と酸素を単体で見れば、燃える要素は十分にあります。
しかし、「水として結合した水素と酸素は安定しており、容易には切り離すことはできない」というのが科学の通説です。仮に切り離せたとしても、切り離すために伴うエネルギーのほうが、再結合時に得られるエネルギーよりもずっと上回るのです。
それともう一つ、科学的には、原子状水素は、原子の中で最も軽く小さい物質のため、一箇所に留めることができません。ましてや、水の中に多量に溶存するなどということはありえないとされています。「水を燃やす」は、科学者からすれば妄想や戯言の話に過ぎないのです。

科学者には作れない

私は科学者ではありません。発明家です。そのため、科学の常識など全く通用しません。科学者に馬鹿にされながらも、「水は燃える」と信じて、長年研究してきました。そしてついに科学の常識をひっくり返してしまったのです。
まず、原子状水素を水道圧だけで発生させることに成功し、同時に、水の中で安定して多量に溶存させることにも成功しました。それを証明したのが、SFWです。原子状水素の発生と安定がなければ、基油と混合させて燃費を向上させることはできません。
もし、反論があるのならば、科学的な見地からこの事象を証明していただきたいです。それは私としても大変ありがたいことです。

深井総研の社歴
2007年7月/深井環境総合研究所株式会社設立(長野県上田市)
2008年1月/FUKAI グリーンエマルジョン 記者発表会
2008年3月/日本化学会にて「新規エマルジョン燃料の技法」を発表沿革
2010年11月/水から水素を安価で簡便に発生する装置を開発
2014年6月/燃料費およびCO² 排出量を大幅に改善したSFW システムを開発
2015年9月/マレーシアでSFW システムによる船舶の操業開始
2015年12月/深井総研株式会社に商号変更
2016年8月/ストックホルムで開催『ワールドウォーターウィーク』にてSFWを発表
※SFW は「創生フューエルウォーター」の略

2016/9/30 ダイヤモンド社から発売

2010年10月29日 韓国記者会見

ニューヨーク記者会見 2010年10月25日

2015年9月 マレーシアで船舶に導入

2016年8月『ワールドウォーターウィーク』にて取材

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