多燃料インフラネットワークが運輸・重工業のエネルギー転換の鍵となる理由

Man holding magnifying glass, search earth with lights in the night of global show the world's fuel consumption with icons energy sources for renewable, sustainable development. Ecology concept. Elements of this image furnished by NASA.
Embracing a multi-fuel involves requires resilient digital and physical infrastructure to enable production and distribution of new energy sources.Image: Getty Images/iStockphoto
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  • エネルギー転換は、世界で最も汚染の大きい二つの部門である重工業と運輸の脱炭素化に不可欠です。

  • しかし、多燃料の未来を受け入れるには、新たなエネルギー源だけでなく、強靭なデジタル・物理インフラも必要です。

  • 港湾を拠点とする産業クラスターのネットワーク型インフラの整備は、エネルギー部門と運輸部門の転換にとって重要な鍵となります。

エネルギー転換は、世界で最も汚染の大きい部門である重工業と運輸が、グリーンエネルギーの導入を加速させるために欠かせません。しかし、多燃料の未来を受け入れるには、単に新たなエネルギー源を導入するだけでなく、持続可能なエネルギーの生産と流通を可能にする、強靭なデジタル・物理インフラも必要です。

陸・海・空による輸送は世界経済で重要な役割を果たしていますが、依然として汚染の大きい内燃機関(ICE)に依存しており、気候変動の主要な要因となっています。この部門は、先進国における世界の二酸化炭素(CO2)排出量の約30%、世界全体の人為的な炭素排出量の約23%を占めています。

「パリ協定」に示されているとおり、2050年までにネットゼロを達成するためには、国際エネルギー機関(IEA)によれば、運輸部門の炭素排出量をパリ協定、2030年までの毎年3%超削減する必要があります。では、どうすればそこに到達できるのでしょうか。

持続可能な世界貿易は、水素、アンモニア、メタノール、バイオ燃料、持続可能な航空燃料などの新たな燃料への電化と移行に依存しています。しかし、これらの燃料を供給するには、現在の重質燃料油インフラとは大きく異なる場所で、異なる流通能力が必要になります。

陸上輸送や海運でグリーン貨物回廊が世界各地で生まれつつありますが、ネットゼロを達成するためには、こうしたマルチモーダル環境の整備にあたり、より総合的かつ一体的なアプローチが必要です。特に、デジタル・物理インフラの実現に必要な政策と投資が求められます。

要するに、重要なのは燃料そのものだけでなく、それを生産し、より広いネットワーク全体に供給するための課題をどう克服するかなのです。

グリーン転換は燃料だけにとどまらない

例えば水素は、宇宙で最も豊富な元素であり、エネルギーが高く汚染が少ないことから、望ましいグリーン燃料です。しかし、その製造、排出、貯蔵は種類によって異なり、それが持続可能性に影響を及ぼします。

グレー水素は最も一般的ですが、水蒸気メタン改質によって天然ガスから製造され、この過程では大量のCO2が排出されます。一方、グリーン水素は、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを用いた水の電気分解によって製造されるため、最も持続可能ですが、従来の燃料よりも高価です。

さらに、水素は密度が低いため、輸送システムや貯蔵施設を含む専用のインフラが必要です。これにより、燃料補給ステーションへの安全で信頼性の高い供給が確保されますが、その過程は価値連鎖全体の持続可能性にも影響を及ぼします。

その他の、より気候に優しい燃料も、同様の課題に直面しています。グリーンメタノールは低炭素源から製造でき、CO2排出を削減するとともに、原料としても輸送用燃料としても使用できます。ただし、高価で引火性があり、同等の石油燃料と比べて燃料タンクの容量を2倍にする必要があります。

一方、グリーンアンモニアは、窒素と結合させるグリーン水素などの低炭素水素を用いて製造でき、持続可能な燃料として関心が高まっています。製造コストは依然として比較的高いものの、水素よりも貯蔵や輸送が安価になる可能性が高く、アンモニアは水素キャリアとしても有用であることを意味します。

バイオ燃料にも利点と欠点があります。微生物、植物、または動物由来の素材から得られる再生可能燃料の一種であり、その大きな利点の一つは、液体、気体、固体のいずれにもなり得ることです。このため、長期的には大型トラック、船舶、航空機の脱炭素化に向けた、有望な低炭素ソリューションとなり得ます。しかし、IEAは、2050年のネットゼロ目標を達成するには、バイオ燃料の生産が現在の水準から年平均11%の成長を必要とすると試算しています。

また、液化天然ガス(LNG)は依然として化石燃料ですが、石炭より炭素排出量が40%少ないため、よりクリーンな燃料とされています。さらに、その効率性と高い性能により、すでに主要な移行燃料と広く見なされており、運輸部門の排出削減に好影響を与えています。

新たな燃料やグリーン燃料がもたらす課題に加えて、運輸や産業プロセスの電化には、電力の生産、流通、貯蔵に関するソリューションも必要です。

IEAは、2050年ネットゼロシナリオの下で、運輸部門の最終エネルギー消費に占める電力の割合が、2022年の1.4%から2030年には7.6%に増加すると試算しています。同期間に、産業部門における電力の利用も22.6%から29.9%に上昇する見込みです。これは電力需要の大幅な増加を意味します。

グリーン燃料に対応したインフラの構築

したがって、ネットゼロを達成するには、クリーン燃料そのものの研究開発だけでなく、その流通と利用を可能にし、拡大するための送電網やインフラへの大規模な投資が必要になります。

港湾は、陸・海の輸送、そして多くの場合は航空輸送も結びつける拠点であり、国内貿易と国際貿易の双方の玄関口となっています。一方、港湾を拠点とする産業クラスターは、マルチモーダルかつ多燃料のエコシステムです。

後者は、港湾がサービス提供を拡大し続ける中で、エネルギーおよび運輸の転換と産業構造の変革に関して大きな変化を遂げつつあります。そのため、港湾を拠点とする産業クラスターは、ゼロエミッション燃料の供給体制を確立する上で極めて重要になります。

同時に、低炭素およびグリーン燃料に対する国際的な需要は、産業プロセスと運輸の電化とともに急速に高まっています。水素やアンモニアは、貨物として、またトラックや船舶向けの燃料として、港湾を通じて取り扱われる量が同様に大幅に増加する可能性があります。

したがって、重工業と運輸部門が世界の排出削減目標の達成に向けて取り組む中で、これは港湾エコシステムと港湾を拠点とする産業クラスターにとって、隣接する産業とともに、アンモニアなどの低炭素燃料の取引と利用を推進し、これら産業クラスターのネットゼロ達成を加速させる独自の機会をもたらします。

多燃料の未来に向けて

なすべきことはまだ多く残されていますが、グリーン転換に向けた未来対応型ソリューションの創出に向けて、すでに大きな進展をもたらす様々な取り組みが進められています。

アントワープ・ブルージュ港は、すでに水素、アンモニア、メタン、メタノールなどのグリーン燃料を、バンカリング用に、既存のバイオ燃料や従来型の舶用燃料と並べて提供しています。また、産業クラスター内での利用と、後背地への供給のために、気候中立燃料を貯蔵する能力も備えています。

最近、世界初の大型メタノール対応コンテナ船「Ane Maersk」が、寄港中に初のバンカリング作業を完了しました。欧州の海域にあるこの港で、寄港中に4,300トンのグリーンメタノールと1,375トンのバイオディーゼル(B100)を補給しました。これは、アントワープ・ブルージュが多燃料港へと転換する上での重要な節目となります。

シンガポール海事港湾庁(MPA)も多燃料港への転換に取り組んでおり、過去1年間に、アンモニアとメタノールに関する関心表明(EOI)を発出しています。シンガポール政府はまた、産業界と連携して、バンカリング供給網の書類のデジタル化や、メタノールおよびアンモニアのバンカリングの推進にも取り組んでいます。

また、この課題は海運だけにとどまりません。トラック輸送は世界貿易の基幹であり、取引されるあらゆる商品は、いずれかの時点で道路輸送されています。そのため、特に急速充電が必要な地域では、充電インフラに大規模な系統接続と供給能力が求められます。

スウェーデンの大型車両メーカーであるスカニアは、ドイツ連邦政府や産業界のパートナーと協力し、電化道路システムの試験に取り組んでいます。これは、パンタグラフを備えたトラックが、高速道路の区間を走行中に、上空の架線から電池を充電できる仕組みです。

交通のデジタル化と脱炭素化に総合的に取り組む上で、優れた先導事例となるのが航空分野です。海運や道路輸送は非常に細分化された部門である一方、航空輸送は比較的新しい産業であり、概ね足並みをそろえて発展してきました。そのため、世界的に互換性のあるインフラ、基準、規制が整備され、よく発達した「ネットワーク」型のアプローチが確立しています。今後を見据えるなら、この仕組みから何を学べるかを問うべきでしょう。

ネットワーク型インフラにおける協力

上述のとおり、デジタルと物理の両面からなる、港湾を拠点とする産業クラスターのネットワーク型インフラの整備は、エネルギー部門と運輸部門の転換に不可欠となります。

各国や企業が掲げる目標を確実に達成するには、ステークホルダー間での真の協力が不可欠です。ネットゼロの期限に向けて急速に進む中で、これらすべての新燃料について、あらゆる港湾や物流拠点にバンカリング、貯蔵、流通施設を整備することは、現実的とは言えません。

透明性、協力、イノベーションの向上によって補完される、世界的および地域的な一体性は、持続可能で強靭な貿易を支える多燃料供給ネットワークの拡大を加速させるうえで不可欠となります。

政府や規制当局が積極的に関与する必要があります。現在の規制手続きでは、港湾や空港のターミナルで燃料補給能力を整備したり、陸上側で送電網のソリューションを導入したりするだけで、6年から12年かかる場合があります。目標を達成するには、規制への適合を遅らせるのではなく、加速させることが不可欠です。

運輸部門とエネルギー部門が連携し、未来対応型のエネルギーインフラを構築するための一貫したアプローチを取ることによってのみ、ネットゼロ達成に向けた世界的なグリーン・ネットワーク・ソリューションの構築に成功できるのです。

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