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風力エネルギーから液体水素まで、海上輸送はどのようにグリーン化されているか

フランスのエアバスの海軍部隊であるエアシーズは、本質的に船を引っ張るシーウィングと呼ばれる巨大なロボット凧を開発しました。

航空会社

海運業界は、世界の総温室効果ガス排出量の約 3% を占めており、米国のすべての石炭火力発電所を合わせた量と同じ量の人造二酸化炭素を生成しています。 しかし、それは公共交通セクター内では比較的小さなアウトプットです。 37%を担当 年間の地球温暖化ガスの量。

しかし、国際貿易が拡大し続けており、商品を運ぶために外航船に大きく依存しているため (現在、外航船はその 80% 以上を運んでいます)、一部の科学者は、2050 年までに海運が責任を負う可能性があると警告しています。 17% 温室効果ガスの。

このため、数年後、 脱炭素化への精彩を欠いた努力、業界の規制機関が参加します。 2018 年、国際海事機関 (IMO) は、175 の加盟国を擁するロンドンを拠点とする国連機関であり、多くの代表者が排出削減作業に直接関与しています。 ストラテジー 温室効果ガスを 2050 年までに 2008 年比で 50% 削減する。

批評家は、目標が低すぎて遅すぎると言い、IMO が 100% 脱炭素化の目標を今世紀半ばまでに、できればもっと早く再設定したと主張しています。

「IMOは、気候対策の開発と戦略の策定という点で党に遅れをとっています」と、シーズアットリスクの海運政策担当官であり、環境NGOであるクリーンシッピングアライアンスの理事であるルーシーギリアムは述べています。 彼女は、国際海運がパリ気候協定に含まれていないという事実に言及しました。 プラスファイル 勉強 2050年までに正味ゼロエミッションを達成するための明確な方針を持っている、および/またはIMO目標にコミットしている海運会社は94社中33社のみであることがわかりました。

最もシンプルなグリーン充電ソリューション

しかし、民間部門は、気候への影響を減らすためにいくつかのイニシアチブを取っています。 最も簡単な解決策は、船の速度を落として、二酸化炭素排出量の少ない燃料を使用することです。 造船業者は、抗力を減らすために気泡でコーティングされた船体、より柔らかい船首、より効率的なエンジン、プロペラとスラスター、AI 支援ナビゲーション システムも実験しています。

その間、業界は根付き始めました 緑の車線またはゼロエミッションのソリューションとポリシーをサポートする特定の輸送ルートと港。 金融界も脱炭素化の動きに参加しており、29 の機関が署名しています。 ポセイドンの原則海運会社への融資において、温室効果ガスの排出削減に向けた取り組みを検討する協定。 署名者は、国際海運への 1,850 億ドル以上の融資を表しており、これは世界の船舶融資ポートフォリオのほぼ半分です。

しかし、迅速な配送のために構築されたグローバル サプライ チェーンにより、環境に優しいメタノール、水素、液化天然ガス (LNG)、アンモニアなどの低排出またはゼロ排出燃料を開発して、有害な地下燃料を削減または代替することに大きな賭けが行われています。糖蜜を供給する糖蜜 船舶用の最も大規模なディーゼルエンジン。

これらの取り組みには、電気推進、さまざまな風力および原子力発電技術が含まれます。これらの技術は、1950 年代半ばから海軍艦艇を指揮しており、排出物を生成しないため、ある程度の注目を集めていますが、安全性とセキュリティ上の懸念が大きな障害となっています。

これは、海運における低炭素、ゼロ炭素のブレークスルーに向けられた最大の賭けの概要です。

緑のメタノール

デンマーク AP モラー・マースクは、世界の輸送コンテナの 17% を輸送しており、韓国から 13 隻の船を注文しています。 現代重工業 メタノールグリーンで動いています。 最初の船は、2,000 個のコンテナを収容できる小型船 (これらの船の最大のものは 24,000 個のコンテナ) で、来年進水し、バルト諸国と北ヨーロッパで運航される予定であると、北米のマースクの環境および持続可能性責任者であるリー キンドバーグ氏は述べています。

「2024 年から、四半期ごとに、太平洋を横断するルートで運航する 16,000 TEU の船舶を 2 隻打ち上げます」 「私たちの現在のコミットメントは、2040年までに正味の炭素輸送に移行することです。」

緑色のメタノールで動く 16,000 TEU のマースク コンテナ船のアーティスト レンダリング。

AP モラー・マースク

現在生産されているメタノールのほとんどは化石燃料に由来していますが、マースク社は、 CMA CGM また、他の主要な海運会社は、2 つの異なるカーボン ニュートラル バージョンをテストしています。 1 つは、農林業の残留物、農業および家禽の残留物から抽出された固体および液体のバイオマスから作られています。 もう1つは、再生可能電力を利用して水から生成した二酸化炭素と水素を結合させたe-メタノールです。 どちらも周囲温度で加圧されていないタンクに安全に保管できる液体です。 グリーン メタノールは倉庫の燃料よりも高価で、供給量も限られていますが、二元燃料エンジンの燃料タンクと混合して二酸化炭素排出量を効果的に削減することができます。

液体水素は燃料のもう 1 つの選択肢であり、燃焼時に実質的に二酸化炭素を排出しないため、しばしば推奨されます。 ただし、水素の約 95% は、天然ガスまたは他の化石燃料を改質することによって生成されます。 ただし、太陽光、風力、原子力、水力のエネルギーを使用して水を分離することで補充できます。 グリーン水素は、船舶の内燃機関やゼロエミッションの電気を生成する燃料電池で使用できます。 生産により、より安価で魅力的な代替品になる可能性があります インフレ抑制法に含まれる免税.

ワシントン DC に本拠を置くクリーン輸送に関する国際評議会は、2020 年に、再生可能な水素燃料電池を使用して、中国とロサンゼルス近くのサンペドロ湾の間の忙しい回廊にサービスを提供するコンテナ船に電力を供給する可能性について調査を実施しました。 「船に他の変更を加えることなく、2015 年に行われた航海の約 43% をこの技術で行うことができました」と、非営利組織の主任海洋研究者である Xiaoli Mao 氏は述べています。 「船の設計を少し変更するか、別の給油ステーションを追加するだけで、99% を達成できます。」

代替燃料源としての LNG

ロンドンを拠点とする船舶分析会社のクラークソンズ・リサーチによると、LNG は現在商用船で使用されている代替燃料のリストのトップであり、一部の大型コンテナ船も含まれています。 約 55,000 隻の現在の船隊のうち、低排出燃料を使用できるのは 5% 未満ですが、新しい建物の 38% には選択肢があり、1 年前の 28% と 5 年前の 12% から増加しています。 これらの新造船の約 3 分の 1 (741 隻) は LNG を燃料とし、24 隻はメタノール、6 隻は水素を燃料としています。

LNG 輸送の最後の打撃は、それが依然としてメタンを排出する化石燃料であり、既存のエンジンと燃料タンクを改造するために多額の設備投資を必要とすることです。 さらに、炭素燃料の使用を、大型船の典型的な寿命である少なくともあと 20 年間延長することができます。

グリーンアンモニア

アンモニアも注目されています。 広く入手可能で、二重燃料および燃料電池エンジンで使用できます。 水素と同様に、ほとんどのアンモニアは化石燃料に由来し、その生産は大量の二酸化炭素を放出しますが、グリーン水素と空気中の窒素を組み合わせることで環境にやさしく作られています. アンモニアは人間や海洋生物にとって危険なほど有毒であり、港がそれを備蓄するのを思いとどまらせる可能性があるため、安全性が最大の懸念事項です。

昨年12月、シンガポールの子会社であるLMG Marine セムコープマリン、ノルウェーのグリーグ海事グループのユニット向けの最初のグリーンアンモニア燃料タンカーとして説明するものの設計について。 2024年上市予定 グリーンアンモニアMS 緑色のアンモニアを適切に転送します。

より広義には、6 月に三菱造船が 三菱重工業は、最初は液化石油ガス (LPG) を動力源とする超大型ガス運搬船 (VLGC) の概念設計が完了したと発表しましたが、将来的にはアンモニアを主燃料として使用することにも適応できます。 東京を拠点とする造船所は 80 隻以上の VLGC を建造しており、新しい設計により、これらの船を改造してアンモニアで作動させることができます。

電気モーター船

三菱の設計者は、本田重工業が建造し、来年進水するロボシップと呼ばれる船で、電動船のパイオニアでもあります。 550トンの船は、従来のディーゼルエンジンを、蓄電池、プロペラ、モーター、配電盤、発電機を含むハイブリッド電気システムに置き換えます。 電気推進機器を制御するためのデジタル プラットフォームは、電気推進と船舶のデジタル化を推進する東京のスタートアップ企業である e5 Lab によって開発されました。

e5 は、別の日本の造船会社である旭タンカーと提携して、大容量のリチウムイオン電池を搭載したゼロエミッションの全電動タンカーを建造しています。 自動化された機器とデジタルツールにより、強化された乗組員の作業負荷が軽減されます。 試作1号機は4月に東京湾で船舶用燃料を納入し、2号機は来年の運用開始を予定している。

電気自動車と同様に、e-ship は航続距離とバッテリーの充電が問題になるため、国内の短期旅行向けに設計されています。 電化されたフェリー、パイロット ボート、クルーズ船が、日本、スウェーデン、デンマークの港や港に現れます。

ヤラ・ビルケランド初の完全電気式で自律型のコンテナ船と言われているこの船は、昨年の春にノルウェーで少量の肥料の輸送を開始しました。 最初の 2 年間は、無人航行、積み込み、積み下ろし、係留を含む完全な自律性に向けて徐々に移行しながら、船は完全に有人になります。 より長い地域ルートを横断できる大容量のTEUコンテナ船の電化には、より安価なバッテリー貯蔵と陸上貨物インフラの拡大が必要になります。

風力貨物船の帰還

風力発電会社が海運業界で使用しているフレトナー回転システム、アネモイアは、1920 年代にドイツのエンジニア、アントン フレットナーによって発明されました。 それらは、デッキに取り付けられたスタックのようなシリンダーを備えており、風で急速に回転し、推力を生成します。

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もちろん、最初の貨物船は風力のみを使用して海を航行しましたが、この概念は今日近代化されています。

ロンドンを拠点とする企業秘書のギャビン・オルライトは、次のように述べています。 国際風協会. 彼は、さまざまなシステムに対応するのに十分なデッキスペースがあるタンカー、ばら積み貨物船、自動車運搬船が含まれていると述べました。

アルライト氏によると、最有力候補は フレットナーローターシステム、1920 年代にアントン フレットナーによって発明された概念。 甲板に取り付けられた長い煙突のようなシリンダーが特徴で、風に乗って急速に回転し、船を前進させます。 最近のアプリケーションの中で、オーストラリアの鉱業会社 BHP は、パン パシフィック コッパーおよび日本海運と提携して、バルク タンカーで回転帆システムをテストしました。

600 隻以上のドライバルク タンカーをチャーターする食品と農業の巨人、カーギルが任命されました テスト BAR Technologies が設計した剛性帆である Wind Wings を装備した船。 「このパートナーシップを通じて、当社は、サプライ チェーンからの CO2 排出量の削減を積極的に求めている顧客に、カスタマイズされた風力エネルギー ソリューションを提供します」と、カーギルの海上輸送部門のプレジデントであるジャン ディルマン (Jan Dileman) は述べています。 会社 伝えられるところによると、少なくとも20隻の新しい風力発電船をチャーターする予定です 今後数年間で。

BAR Technologies が設計した剛性帆である Wind Wings を装備した船。 カーギルは、今後数年間で、この技術を使用して少なくとも 20 隻の船舶をリースする予定であると伝えられています。

バーテクニック

フランスのエアバスの海兵隊であるエアシーズは、巨大なロボット凧を開発しました。 縫い、基本的に船を引きずります。 Airseas は、同社のウィンド アシスト技術により燃料消費量を平均 20% 削減できると主張しています。 もう 1 つのフランスの会社であるミシュランは、自動インフレータブルと帆の動きをテストしています。 プロトタイプ イギリスとスペインを結ぶフェリー。

これらのさまざまな脱炭素化プロジェクトを受け入れているにもかかわらず、海洋産業は化石燃料から離れることは難しいでしょう。 実際、世界最大の石油輸出国であるサウジアラビアは、 ファイナンス IMO の環境に優しい出荷の取り組みの一部。 しかし、Amazon、IKEA、Unilever、およびその他の主要な運送業者がゼロゼロの目標を達成する方法を模索しているため、配送は主要な目標です。

「彼らが排出量を削減したいのであれば、排出量を削減する必要があります」とMaerskのKindberg氏は述べています.

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