自動車と窒素酸化物：その影響と対策

自動車と窒素酸化物：その影響と対策

自動車と窒素酸化物：その影響と対策

車を知りたい

先生、窒素酸化物って環境に悪いって聞くんですけど、具体的にどんな悪影響があるんですか？

自動車研究家

いい質問だね！窒素酸化物は、それ自体が人体に有害なだけでなく、光化学スモッグの原因物質の一つなんだ。光化学スモッグは、目がチカチカしたり、喉が痛くなったりするんだ。他にどんな影響があるか、教科書で調べてみようか。

車を知りたい

教科書によると、呼吸器系の疾患を引き起こしたり、植物に被害を与えたりするって書いてあります。

自動車研究家

その通り！窒素酸化物は、私たちの健康や周りの環境に様々な悪影響を与えるんだね。だから、自動車からの排出量を減らすことが重要なんだよ。

窒素酸化物とは。

「窒素酸化物」とは、自動車のエンジンなど高温の燃焼過程で、空気中の酸素と窒素が結びついてできる物質の総称です。代表的なものに一酸化窒素と二酸化窒素があります。一酸化窒素は無色無臭ですが、空気中で酸化されると、刺激臭のある茶褐色の二酸化窒素に変化します。二酸化窒素は、私たちの粘膜に悪影響を与える有害物質です。また、窒素酸化物は、炭化水素と共存し、強い日光に当たると光化学スモッグの原因となります。日本では、排出ガス規制によって大気中の窒素酸化物は減少しつつありますが、依然として環境基準を満たしていません。特にディーゼル車からの排出量は多く、さらなる削減が求められています。

窒素酸化物とは？

窒素酸化物とは、窒素と酸素が反応してできる化合物の総称です。大気汚染物質の一つであり、「NOx」と表記されることもあります。主な発生源は、工場や自動車の排気ガスです。窒素酸化物は、人の呼吸器に影響を与えるだけでなく、酸性雨の原因物質となるなど、環境にも悪影響を及ぼします。

自動車における発生源

自動車は私たちの生活に欠かせないものですが、同時に大気汚染物質である窒素酸化物（NOx）の発生源でもあります。では、自動車のどこからどのようにしてNOxが発生するのでしょうか？

主な発生源はエンジンです。エンジン内部では、燃料であるガソリンや軽油を燃焼させています。この燃焼過程で、空気中の窒素と酸素が高温高圧な環境下で反応し、NOxが生成されます。特に、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて燃焼温度が高いため、より多くのNOxを排出する傾向にあります。

環境と健康への影響

自動車の排気ガスに含まれる窒素酸化物（NOx）は、私たちの環境と健康に深刻な影響を与えます。大気中で太陽光線と反応することで、光化学スモッグの原因物質であるオゾンを生成し、視界不良や呼吸器疾患を引き起こします。また、酸性雨の原因物質としても知られており、森林や湖沼の生態系に悪影響を及ぼします。さらに、呼吸器系への刺激性が高く、ぜんそくや気管支炎などの呼吸器疾患のリスクを高める可能性も指摘されています。特に、子供や高齢者など、呼吸器系の弱い人々への影響が懸念されています。

窒素酸化物低減のための技術

自動車の排ガスに含まれる窒素酸化物（NOx）は、大気汚染や酸性雨、光化学スモッグの原因物質となるため、その排出量を抑制することが求められています。自動車メーカーは、様々な技術開発によって、よりクリーンな排ガスを実現するべく努力を重ねてきました。
ここでは、窒素酸化物を低減するための主要な技術をいくつか紹介します。
1. -三元触媒- エンジンから排出されるガスに含まれる窒素酸化物を、無害な窒素、水、二酸化炭素に変換する装置です。この技術は、ガソリンエンジン車において広く採用されています。
2. -排ガス再循環（EGR）システム- 排出ガスの一部を吸気側に戻すことで、燃焼温度を下げ、窒素酸化物の生成を抑制します。ディーゼルエンジン車などで採用されています。
3. -尿素SCRシステム- ディーゼルエンジン車から排出される窒素酸化物を、尿素水を用いて化学反応により浄化するシステムです。大型車を中心に普及が進んでいます。
4. -リーンNOx触媒- ガソリンエンジン車において、希薄燃焼時に発生する窒素酸化物を浄化する触媒です。燃費向上と環境性能の両立に貢献します。
これらの技術に加え、近年では、ハイブリッド車や電気自動車など、そもそも窒素酸化物を排出しない、あるいは排出量の少ない車の開発・普及も進んでいます。
環境負荷の低い自動車の普及は、持続可能な社会の実現に向けて重要な課題です。今後も技術革新が進み、よりクリーンな自動車社会が到来することが期待されます。