AdBlue
AdBlue(アドブルー)は、ディーゼルエンジンによる大気汚染を低減させるために使用される尿素SCRシステムにおいて還元剤として用いられる高品位尿素水。
組成は尿素32.5%、脱イオン化純水67.5%から成る液体となり、ディーゼル車に取り付けられた触媒内部の排気ガスに対し直接噴霧することで大気汚染の原因とされる窒素酸化物(NOx)を窒素(N)と水(H2O)に還元する。尿素水は無色、無害の液体であり、化粧品や医薬品、肥料などの分野でも利用されており、無害で安全な製品であることから取り扱いに特別な資格も必要としない。
国際標準化機構(ISO)22241にて、32%尿素水溶液の意味である AUS 32(Aqueous Urea Solution 32%)として規格化されており、日本国内やヨーロッパではAdBlueの名称で普及しているが、これはドイツ自動車工業会(VDA)による登録商標(ブランド)であり、商標権を得ていない地域ではディーゼル排気液(Diesel Exhaust Fluid, DEF)の名称や、規格名であるAUS 32の名称で販売が行われている。
AdBlueは摂氏氷点下11度で凍結するため、寒冷時の尿素SCR触媒の作動には、AdBlueが数分以内の短時間で解凍されることが望ましく、アメリカ合衆国環境保護庁 (EPA) は2010年に、タンク内すべての尿素水が70分以内に解凍されることを求めている。
通常は、エンジンから尿素水タンクへ冷却水管を配して排熱で解凍するが、冷却水温が上昇する時間が必要で、尿素水をすべて解凍するまで1時間近く要することもある。短時間で解凍するために電熱ヒーターを尿素水タンクに備えることもあるが、過熱超過による尿素の分解を防ぐためにPTCヒーターなどで摂氏50 - 60度を超えないよう制御する。
AdBlueは尿素((NH2)2CO)を32.5%含む。排気ガス中にAdBlueを噴射することで尿素が熱分解されイソシアン酸が得られる。
(NH2)2CO → NH3 + HNCO
イソシアン酸が水分により加水分解され二酸化炭素とアンモニアとなる。
HNCO + H2O → CO2 + NH3
即ち、下記の反応を呈する。
(NH2)2CO + H2O → 2 NH3 + CO2
アンモニアは酸素と触媒の存在下で窒素酸化物を窒素と水蒸気に還元する。
4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O
6 NO2 + 8 NH3 → 7 N2 + 12 H2O
尿素による窒素酸化物削減の反応を記す。
2 (NH2)2CO + 4 NO + O2 → 4 N2 + 4 H2O + 2 CO2
4 (NH2)2CO + 6 NO2 → 5 N2 + 8 H2O + 4 CO2
空港で使用される地上サービス車両にDEFが必要となる場合があるが、その保管と表示には細心の注意が必要である。航空燃料の凍結防止添加剤である燃料システム結氷防止剤(英語版)(SFII)は、DEFと酷似しているため、アメリカでは誤って航空機にDEFを給油したことで燃料パイプが詰まり、飛行中のエンジン故障(停止)の原因となっている。エンジン故障原因の内、これまでに少なくとも3件がDEF誤給油によるものであったことが事故調査から明らかとなっている。