トヨタ自動車は2018年11月8日、工業向けの汎用水素バーナーを世界で初めて開発し、豊田市にある本社工場鍛造ラインに導入したと発表した。水素バーナーを開発する動きはあったが、燃焼時に大気を汚染するNOx（窒素酸化物）が大量に発生することが障害となって実用化に至っていなかった。トヨタ自動車は今回、中外炉工業の協力を得て、NOx排出量を抑えた水素バーナーを開発した。
図 従来の水素バーナー（左）と今回トヨタ自動車が開発した水素バーナー（右）
出所 トヨタ自動車
従来の水素バーナー（上図左）では、水素と酸素が完全に混合した状態で着火すると激しく燃焼、つまり水素と酸素が急速に反応するため火炎の温度が高くなる。その結果、大量のNOxが発生してしまう。
そこでトヨタ自動車は2点改良し、NOx排出量を大きく抑えた。1つ目はバーナー内で水素と酸素を並行で流し、完全に混合していない状態で緩やかに燃焼させること（上図右）。これで火炎の温度を下げている。
もう1点は、水素をバーナー内に流すパイプの側面に小さな穴を空けて、少量の水素と酸素を事前に燃焼させる（予燃焼）こと。これで、主たる燃焼時が発生する前に酸素濃度を適正値である19％程度に抑える。この改良でも火炎温度を下げ、NOx発生量を抑える効果を期待できるという。
図 少量の水素と酸素を事前に燃焼させることで酸素濃度を抑える
出所 トヨタ自動車
トヨタ自動車では現在、国内の各工場で1000台以上の大型都市ガスバーナーを使用している。今回新たに実用的な水素バーナーの開発に成功したことで、CO2排出量が多い大型都市ガスバーナーを、水素バーナーに置き換えることが可能になったとしている。今後は水素バーナーをトヨタ自動車のほかの工場にも導入していくという。さらに、トヨタグループ内の各工場への導入も検討しているという。
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