世界の物流を支える船も脱炭素化へ。実用化が進むゼロエミッション船の現在地

取材：日本財団ジャーナル編集部

毎日の食卓に並ぶ食料、スマートフォンの部品、海外アーティストのグッズ。私たちの身近にある輸入品やその原材料、石油やガスなどのエネルギー資源の多くは、船で運ばれてきています。世界の物流の大半を担う海上輸送は、私たちの暮らしを支える重要なインフラです。

一方で、船の燃料の多くは重油などの化石燃料であり、海運にも脱炭素化が求められています。さらに海運業界には「船ならではの特殊な事情」もあり、2050年のカーボンニュートラル実現に向けて、実はもうほとんど時間が残されていないのが現状です。

こうした課題の解決に向け、水素エンジンを用いたゼロエミッション船の開発を進めているのが、日本財団が助成を行っている「水素エンジンゼロエミッション船実証運航コンソーシアム」（別タブで開く）です。

今回はこのコンソーシアムの代表会社であるジャパンハイドロ株式会社（外部リンク）のCEO、青沼裕（あおぬま・ゆう）さんにお話を伺い、ゼロエミッション船の現在地に迫ります。

寿命、納品までの長さ。海運の脱炭素化が急がれる理由

――なぜ今、船の脱炭素化は急務となっているのでしょうか。

青沼さん（以下、敬称略）：船も自動車や飛行機と同じように、動かすためにはエネルギー源が必要です。しかし、実は船はもともと非常にエネルギー効率が高い「エコな輸送媒体」でした。浮力を活かして大量の荷物を一度に運ぶことができるため、同じ重さの荷物を運ぶ際に排出されるCO2は、飛行機のおよそ20分の1ともいわれています。

青沼：さらに、海運では長年、石油製品の中でももっとも質の低い「C重油」が使われてきました。C重油は、原油からさまざまな石油製品を精製したあとに残る燃料で、他に用途がほとんどありません。

そのため、「もともと環境負荷が小さい輸送手段なのだから、この燃料を有効活用すればよい」という考え方が強く、脱炭素化の取り組みは後回しになってきた側面があります。

しかし、C重油も化石燃料である以上、燃焼すればCO2を排出します。世界全体のCO2排出量に占める海上輸送の割合は2〜3パーセントと一見小さく見えますが、世界の物流の約8割は船が担っています。

つまり、輸送全体を脱炭素化するためには、船の脱炭素化は避けて通れません。そのため、CO2を排出しない「ゼロエミッション船」の開発が急がれているわけです。

――ジャパンハイドロでは、ゼロエミッション船に向けてどのような取り組みを行っているのでしょうか。

青沼：私たちは、機械の内部で燃料を燃やして運動エネルギーを得る「内燃機関」、いわゆる一般的なエンジンを活用した水素エンジンを採用しています。ゼロエミッションを実現する上で重視しているのは、今すぐ使える現実的な技術であること。

もちろんこれまでとは全く異なる夢のような技術を開発することも、長い目でみれば必要だと思いますし、否定するものではありません。ただ、地球温暖化は差し迫った問題であり、船ならではの時間的な制約があるため、我々は明日にでも貨物や人を運べるゼロエミッション船を目指してきました。

その実現への最短ルートが、水素エンジンだという考えです。

――船ならではの制約とはなんでしょうか。

青沼：船の寿命は15〜20年と長い上に、発注してから完成するまでに早くても2年、一般的には3～4年ほどかかります。その上、1年間に建造できる隻数も限られているため、世界中で稼働してる船舶を更新するには長い期間がかかります。

2050年のカーボンニュートラル実現に向け、2020年に作成された国土交通省のロードマップでは、2028年頃にはゼロエミッション船の普及が始まっている必要があるとされていました。そう考えると、もうほとんど時間が残されていないのです。

現在、船の99パーセント以上は内燃機関で動いています。既存のエンジン技術やサプライチェーンを活用できるだけでなく、船員にとっても扱い慣れた仕組みであるため、水素エンジンは実現性や使い勝手の面でもっとも合理的な選択だと考えています。

LNG、メタノール、アンモニア。代替燃料のさまざまな種類

――自動車ではモーターを使ったEV（電気自動車）が普及しています。船でも同じような仕組みを採用することはできないのでしょうか。

青沼：可能か不可能かでいえば可能ですが、要は技術的な相性の問題です。

一般的にエンジンは大型化するほど効率が高まる一方、モーターは比較的小型・軽量なものに適した特性があるんです。全長200〜300メートル級の大型船を動かすには、エンジンのほうが圧倒的に適しています。また、長時間安定的に低燃費で運転することもエンジンの得意分野であり、船舶との相性が優れているポイントです。

そのため私たちは、脱炭素を目指すからといって、極めて限られた時間軸において動力源まで大きく変える必要はないと考えています。船舶との相性や実用性を踏まえると、既存のエンジン生産のサプライチェーンや運用・保守の人材など長年エンジンを支えてきたアセットを活かせる水素エンジンが、もっとも現実的な選択肢だと考えているんです。

――そもそも重油以外にはどのような推進エネルギーの選択肢があり、それぞれどのような特徴があるのでしょうか。

青沼：代替燃料には、LNG（液化天然ガス）、メタノール、アンモニア、水素、電気など、さまざまな選択肢があります。

LNGはすでに導入が進んでいますが、化石燃料であるため、CO2排出をゼロにはできません。メタノールは常温で液体のため取り扱いやすく、既存のインフラを活用しやすいという利点があります。

一方で、十分な脱炭素効果を得るには再生可能エネルギー由来の「グリーンメタノール」を使う必要があり、燃料の生産量やコストには課題があります。アンモニアは燃焼時にCO2を排出しないが、毒性が強く、小型船や一般の人が利用する港で扱うには安全面で課題があります。

その点、水素は毒性がなく、水を電気分解するという比較的シンプルな方法で製造することが可能です。将来的にコスト低減の余地も大きいことから、小型船の分野では有力な次世代燃料だと考えています。

最大の課題は技術面ではなくコスト

――水素エンジンはどのようにして開発されたのでしょうか。

青沼：ゼロベースで水素専用のエンジンを開発するのではなく、既存のディーゼルエンジンをベースに、燃料を水素へ置き換えるというアプローチを選びました。

ジャパンハイドロは造船会社である常石グループとベルギーの海運会社であるCMBの技術部門が共同で設立した会社ですが、次世代の船は私たちだけでは造れません。水素タンクや配管、水素供給など、それぞれの専門分野を担う企業にも声をかけ、私たちのビジョンに共感してくださった皆さんとコンソーシアムを組んで開発を進めてきました。

また、いきなり完成形を目指したわけではなく、実証を重ねながら一歩ずつ技術を磨き、段階的に実用化へ近づけてきました。

――実際、ゼロエミッション船の実装はどの段階まできているのでしょうか。

青沼：第1段階として、水素エンジンを搭載した発電機を開発し、水素エンジンの特性を検証しました。

続く第2段階では、水素と既存燃料を併用する「水素混焼エンジン」を搭載したタグボート「天歐（てんおう）」を開発し、水素混焼エンジンや水素タンクを安全基準などに適合した船舶として成立させるためのパッケージング技術を確立しました。

青沼：現在は最終段階として、これまでに得た知見や技術をフル活用して、水素専焼エンジンを搭載したゼロエミッション・カーフェリーの建造に着手しており、東京湾フェリーの久里浜から金谷航路への導入を予定していて、2027年末の完成を目指しているところです。

また、船だけではなく、水素を供給するインフラ整備も進めています。2024年には、広島県福山市に「水素エンジンR&Dセンター」を開所しました。同センターは、水素エンジンの開発から水素の貯蔵、船舶への充填までを一気通貫で行える研究開発拠点で、造船工場の敷地内に建設されるのは世界初とされています。

さらに海に浮かび、移設も可能な洋上水素ステーションも2026年夏に完成予定です。

――ゼロエミッション船の開発や本格的な実用化においての課題はありますか。

青沼：実用化の先の普及フェーズにおいては、CO2を排出せずに製造される「グリーン水素」を低コストで大量に安定して製造できるようになることです。

青沼：さらに、これまでは「水素を使う船がないから製造する場所が増えない、製造する場所が増えないから水素を使う船を造れない」というジレンマがあり、いわゆる「鶏が先か、卵が先」かという状態でした。そこで私たちは使う側からまず一歩を踏み出そうと考え、開発を進めてきました。

しかし、最終的な課題は技術ではありません。

――どんな点でしょうか。

青沼：一番大きな課題は社会全体でのコスト負担受容の意識です。船の建造コストについては、私たちが開発している水素エンジンは、他のゼロエミッション技術と比べればシンプルな構造で、低コスト化できる自信があります。それでも、現在の船より安くすることは現実的な目標ではありません。

次に水素燃料の製造コストについてですが、これまで船の燃料として使われてきたC重油が石油を精製して最後に残る燃料であるのに対し、グリーン水素などのクリーン燃料は多くの手間とエネルギーをかけて製造されます。したがって、従来燃料と同じ価格を期待することはやはり現実的ではありません。

つまり、脱炭素にはコストが必ずかかります。その事実を社会全体で受け止め、「どこまでなら負担できるのか」を考えていくことが必要です。

青沼：補助金も1つの方法ですが、その財源も最終的には私たちの税金です。企業だけに「開発もコスト削減も自腹で頑張ってほしい」と求めるだけでは、普及は進みません。

受益者・消費者が一定のコストを負担することで、脱炭素はビジネスとして成り立ちます。その利益を次の技術開発へ投資できれば、参入する企業も増え、最終的にはコストも下がっていくはずですし、日本がスピード感をもってそういったビジネスサイクルを確立できれば世界の脱炭素ビジネスをリードできるようになります。

脱炭素を助成も含めて持続可能なビジネスとして周回遅れにならないようスピード感をもって成長させることが、普及には非常に重要だと考えています。

――ゼロエミッション船が普及することで、CO2の排出を抑える以外に、社会にはどのようなメリットがあるのでしょうか。

青沼：私は船舶と港を脱炭素化すると、その周囲の脱炭素化にも大きく寄与すると考えています。

船は自動車などに比べて毎日大量の燃料を消費するため、水素ステーションにとって非常に大きな需要になります。バスやトラックだけを相手にするよりも、船が利用することで水素ステーションの経営は安定し、水素インフラそのものが広がりやすくなるはずです。

さらに、水素は軽くてかさばるという性質を持っているため、遠くまで運ぶよりも、輸入したり製造したりした港でそのまま使うのがもっとも効率的です。

つまり、港が水素供給のハブとなり、その周辺にも水素利用が広がっていく。そんな「水素の港町」が実現できるのではないかと思っています。

未来のクリーンな海と物流のために、私たち一人一人ができること

最後に、未来のクリーンな海と物流を実現するために、私たち一人一人ができることを青沼さんに伺いました。

［1］海運を自分ごととして捉え、興味を持つ

私たちが普段から使っている電気や食料、日用品、海外から届く商品など、多くのものは船で運ばれています。海運は私たちの暮らしを支える欠かせないインフラですから、船の脱炭素化も自分たちの生活につながる課題として関心を持つことが重要です。

［2］「速さ、安さ」だけではない価値を考える

ゼロエミッション船の普及にはどうしてもコストがかかります。物流に速さと安さだけを求めるのではなく、本当にそれが必要なのかを考え直すことも必要だと思います。多少時間やコストがかかっても、環境に配慮した輸送を選ぶという価値観が広がれば、持続可能な物流の実現につながるのではないでしょうか。

編集後記

私たちの暮らしは、物価高などの影響もあり、決して余裕があるとはいえません。少しでも「速い、安い」という選択肢を求めたくなるのも自然なことではないでしょうか。

そんな率直な思いを伝えると、青沼さんは「でも、最終的には私たち自身の命や生活を脅かすことにつながっています。時間はかかっても、クリーンな物流を選ぶ方が増えていくのではないでしょうか」と話してくれました。

すぐに全てを変えることは難しくても、少し時間がかかっても環境にやさしい物流をときには選んでみる。そんな一歩から持続可能な物流や社会は生まれていきます。船の脱炭素化は、船業界だけの課題ではありません。私たちがどんな未来を選び、どんな社会を次の世代へ残したいのか。その問いは、私たち一人一人に投げかけられていると感じました。

撮影：永西永実

ジャパンハイドロ株式会社 公式サイト（外部リンク）