オーシャンバード・ウィング560は翼ではないが、帆でもない。数ヶ月後、スウェーデンのマルメ北部にある造船所で初めて組み立てられる予定で、高さ40メートル、面積560平方メートル、重量約200トンになる。開発者たちはこれを「ウィングセイル」と呼び、航海の未来を担う存在だと考えている。
「これは通常の帆というより、船の上に取り付ける飛行機の翼のようなもので、だからウィングセイルと呼んでいるのです」とオーシャンバードのマネージングディレクター、ニクラス・ダール氏は言う。
ウィングセイルは、剛性の高いメインコアと、風速よりも速く航行できる高性能レーシングヨットに着想を得たフラップという2つの部分で構成されています。コアは鋼鉄製で、周囲はグラスファイバーとリサイクルPETで覆われています。ウィングセイル全体は、全幅の半分以下にまで収縮し、デッキ上に平らに横たわるように傾けることができます。今年の夏にはプロトタイプが陸上でテストされ、来年には建造14年の貨物船、自動車運搬船「ワレニウス・ティランナ」に搭載される予定です。
既に就航中の船舶でこの帆を機能させることは、世界の温室効果ガス排出量の約3%を占める海運業界の脱炭素化に貢献したい企業にとって極めて重要です。ダール氏は、より燃費の良い船舶を建造することが長期的な使命だと述べています。「しかし、真に世界を変えたいのであれば、既存の船舶すべてに対策を講じる必要があります。」
オーシャンバードは、スウェーデンの大手造船会社ワレニウス・マリンのゼロエミッション研究プロジェクトとして2010年に設立されました。現在は独立した商業企業として、ウィングセイルの設計・製造を行っています。
オーシャンバードのウィングセイルを装備した船舶。
オーシャンバード提供オーシャンバード社によると、既存の船舶にシングルウィングセイルを後付けすることで燃料消費量を約10%削減できるが、このセイルを中心に設計された船舶の方がはるかに効率的だ。最初の船となるオーセル・ウィンド号は、全長200メートルを超える全長7,000台の車両を積載する自動車運搬船で、2027年までは就航しないが、セイルのない同等の船舶と比較して排出量を少なくとも60%削減できる。航路や巡航速度を妥協すれば、航行時間を延ばすことになり、この技術はさらに最大90%の削減を可能にする。
国際海運は世界の貿易品の約90%を輸送しています。貿易量の増加に伴い、排出量は増加する一方です。しかし、大型船舶の多くは依然としてディーゼルエンジンに依存しているため、貿易量の増加は排出量の増加につながります。
2018年、国際海事機関（IMO）は、2050年までに温室効果ガスの総排出量を2008年比で50%削減するという目標を採択しました。「もちろん、パリ協定の気温目標を満たすには、どんな基準で見ても不十分です」と、メルボルン大学文化・気候学科の講師であり、海運業界の気候への影響に関する著書『Trade Winds』の著者でもあるクリスティアン・デ・ベウケラー氏は述べています。
この目標は7月に見直される予定だ。「よほど予想外のことが起こらない限り、目標設定の野心レベルは飛躍的に高まり、2050年までに排出量ゼロを達成することになるでしょう」とデ・ベウケラー氏は付け加えた。「現在、海運業界では毎年3億トンの化石燃料を消費していますが、2050年までにその量は2倍、あるいは3倍に増加するでしょう。」
メタノールやアンモニアといった排出量の少ない燃料は入手可能だが、世界的な需要を満たすほど迅速に生産規模を拡大できる可能性は低く、そのため燃料消費量を削減する必要があるとデ・ベウケラー氏は指摘する。数千年にわたり船舶の動力源となってきた風力もその一助となるだろう。「航海の物理学は古くから存在し、今も変わっていません。しかし、航海を実現する方法は大きく進歩しました。それは、過去150年間に起こったあらゆる技術進歩から教訓を引き出すことができたからです。」
その中には、気象データに基づいて航路を最適化し、風の予測不可能性を軽減するAIモデリングがあります。「しかし、世界中で利用されている主要な貿易ルートの多くは、今でも昔の貿易風とかなりよく合致しています」とデ・ベウケラー氏は言います。「主要な貿易拠点や港は、帆船しか使われていなかった時代に整備されました。大都市や強力な経済が発展したのは、まさにこの時代です。ですから、これらの拠点は今でも風によって十分に支えられていると言えるでしょう。」
オーシャンバード提供
スエズ運河やパナマ運河のような難所といった制約もあります。「どちらの運河でも船舶は帆を張って航行できません。パナマ運河には橋が架かっており、高さ制限は約50メートルです」とデ・ベウケラー氏は言います。もちろん、すべての船が帆を張るのに適しているわけではありません。例えばコンテナ船は、デッキ上に帆を載せるスペースがほとんどありません。一方、自動車運搬船やばら積み貨物船は貨物倉に積荷を収納するため、十分なスペースが確保されており、荷下ろしにクレーンを必要としません。
IMOによると、風力推進技術には7つのカテゴリーがあり、ほぼすべての種類の船舶に適用できます。オーシャンバードは硬帆を使用していますが、古典的な帆船によく見られる軟帆も使用しています。ただし、軟帆はより先進的な素材を使用しています。
大型船の場合、ローターセイル（発明者にちなんでフレットナー・ローターとも呼ばれる）が人気の選択肢となるでしょう。これは複合材製の円筒で、1秒間に最大300回回転し、圧力差を利用して推進力を生み出します。1980年代に探検家ジャック・クストーが開発した、似たような吸引翼、つまりターボセイルは回転せず、代わりに吸引効果を生み出す内部ファンを利用しています。また、通常船の約200メートル上空に展開される巨大な凧や、発電に使用されるものとあまり変わらない風力タービンもありますが、デッキ上に設置され、電力または推進力を提供するオプションがあります。最後に、船全体が基本的に風を捉える大きな帆として設計されている船体形状があります。
世界中で既に約25隻の大型風力貨物船が運航しており、これらの技術のほとんどが採用されています。「ローターセイルの搭載数が最も多いのは、他の方式よりも早く商業化が始まったことが理由の一つです」と、2014年に設立され、商業船舶における風力推進を推進する非営利団体、国際風力船協会の事務局長、ギャビン・オールライト氏は述べています。「当時、海運の政策枠組み全体は化石燃料を中心に回っていました。風力を受け入れ、その中に組み込むことは継続的な課題ですが、その動きはますます加速しています。今年末までに、風力船は48隻、おそらく49隻になり、船舶の載貨重量は350万トンに達する見込みです。」
これは、世界の総発電容量22億重量トンのごくわずかな割合に過ぎません。風力発電技術は初期段階でまだ高価だからです。「まだかなり初期段階ですが、設置数が倍増するごとにコストは10%削減されます」とオールライト氏は言います。「しかし、2023年には20～25%程度の削減が見込まれるでしょう。なぜなら、初期のコスト削減は容易で、容易に達成できる成果だからです。」
オルライト氏によると、普及を加速させる可能性のある他の要因としては、新しい風力船の認証プロセスの合理化や、欧州連合が2024年に導入することに合意したような新しい炭素税の影響を受ける可能性のある燃料費の上昇などがある。もう1つの重要な促進要因は、より遅い輸送時間の受け入れだろう。IMOの推計によると、1隻の船に風力推進力を追加するだけで、排出量を22％以上削減できる。しかし、航海の時間を5分の1延長すると、その数はほぼ50％に増加し、半分に延長すると排出量は67％削減される。マンチェスター大学の研究も同様に、回転翼帆を備えた船で速度を落とし、到着時刻に柔軟性を持たせると、排出量の削減が10％から44％に跳ね上がることを示している。
「多くの海運業界の現在のオペレーションモデルは、急いで港に到着し、その後は荷降ろしの空きが出るまで待たなければならないというものです。そして、荷降ろしした貨物は、多くの場合、引き取りまで待たされることになります」とデ・ベウケラー氏は言います。「しかし近年、いわゆるバーチャル到着への関心が高まっています。これは、港と船会社が協力してドックの空き時間を調整し、例えば港が積み残しがある場合に船舶の到着を遅らせることができるというものです。これは燃料の節約にもつながります。輸送時間をもう少し長くすることは可能でしょうか？そのためには、現在の『ジャストインタイム』物流モデルを再考し、より動的なモデルを受け入れる必要があるかもしれません。これは難しい課題かもしれません。」
オールライト氏によると、今こそそうした変化を起こすのに適切な時期なのかもしれないという。「海運業界の役員会はここ数年で大きな変革を遂げました。彼らは気候変動問題、汚染問題、そして変化の必要性を理解しています。」
「しかし、株主にも価値を提供しなければなりません。風力発電の大きな利点の一つは、無料のエネルギー源であることです」と彼は付け加える。「風力発電は実際に投資回収できる推進システムであり、唯一信頼できるシステムなのです。」
訂正、2023年5月24日：この記事の以前のバージョンでは、オーシャンバード ウィング 560 は全幅ではなく全長の半分以下に縮小可能であり、プロジェクトの開始時期は 2027 年ではなく 2026 年であると誤って記載していました。
