民間航空機のジェットエンジンからは、燃料の不完全燃焼による不揮発性粒子(すす)と、燃料や潤滑油由来の揮発性粒子が排出されます。私たちは、国立環境研究所と共同で成田国際空港の滑走路近傍において大気観測を行いました。航空機排気粒子は自動車排気粒子などに比べて粒径が非常に小さいことが特徴ですが、私たちの観測により、粒径10nm以下の粒子数割合が従来考えられていたより多く、かつ粒径10-30nmの超微小粒子 (UFPs) の主成分がジェットエンジンオイル (潤滑油)であることが分かりました1, 2。

さらに私たちはジェットエンジンオイル由来UFPsの生成過程を調べるための室内実験を行いました（図1）3。その結果、オイル液滴を250°Cで蒸発させた後に急冷・核生成させることで、成田国際空港で観測された粒子揮発性と類似した熱化学特性を持ち、未使用のオイルに近い有機成分から成るUFPsを生成できることが分かりました。

ジェットエンジンオイル粒子生成装置

図1. 実験室におけるジェットエンジンオイル粒子生成装置。

引用文献

  1. Fushimi, A., Saitoh, K., Fujitani, Y., and Takegawa, N., Identification of jet lubrication oil as a major component of aircraft exhaust nanoparticles, Atmos. Chem. Phys., 19, 6389–6399, 2019. https://doi.org/10.5194/acp-19-6389-2019

  2. Takegawa, N., Murashima, Y., Fushimi, A., Misawa, K., Fujitani, Y., Saitoh, K., and Sakurai, H., Characteristics of sub-10 nm particle emissions from in-use commercial aircraft observed at Narita International Airport, Atmos. Chem. Phys., 21, 1085–1104, 2021. https://doi.org/10.5194/acp-21-1085-2021

  3. Toyota, S., Nagasaki, A., Fushimi, A., and Takegawa, N., Laboratory evaluation of the volatility and composition of ultrafine particles generated from jet engine lubrication oil, Aerosol Sci. Technol., 58, 874–888, 2024. https://doi.org/10.1080/02786826.2024.2351994