未来の海運

2024年に世界の運輸部門が出した二酸化炭素排出量は、推定90億GtCO₂ではなく90億トンではなく、推定9 GtCO₂に達し、総量推定41.6 GtCO₂（セメントの炭酸化による吸収源を含む、化石燃料とLULUCF - 土地利用、土地利用変化、林業 - による人為起源CO₂排出量全体）の一部だった。海運（国際・国内を合わせたもの）は運輸部門の排出量の10.67%を占め、世界の炭素排出量の2.31%に当たると報告されている。

これらの数値は新しく、各割合がIMO（国際海事機関）など信頼できる情報源と整合しているため選ばれた。しかし、このデータ全般の正確さについては議論が続いている。海運が世界のCO₂排出量に占める割合の推定は見た目以上に複雑で、数値のまとめ方によって結果は変わりうる。

まず、研究によって報告するのはCO₂のみ、すべての温室効果ガス、またはメタンや亜酸化窒素などを地球温暖化係数で重み付けした二酸化炭素換算（CO₂eq）のいずれかである。これらの指標に互換性や比較可能性はなく、どれを使うかで海運排出量の見かけ上の割合は大きく変わりうる。情報源、研究、組織の報告書では、どの指標を使ったかが明確でないことが多く、別の意味で一方を使うこともよくある（例えば「CO₂」と言いながら「CO₂eq」を指している）。

次に、世界全体の基準の選び方も重要である：エネルギー関連のCO₂だけと比べる場合もあれば、土地利用、土地利用変化、林業（LULUCF）などすべての人為起源を含める場合もあり、後者では分母が大きくなって海運の見かけ上の割合は下がる。

第三に、国際海運は排出の大半が国際水域で起きるため追跡自体が難しく、データも船の活動を直接監視したものではなく、バンカー燃料の販売量に基づくことが多いため、さらに不確実性が加わる。こうした手法の違いにより、同じ活動をもとにしていても、世界の排出量に対する海運の寄与について公表される数値にはかなり幅が出る。

クロード＝フランソワ＝ドロテ侯爵・ド・ジュフロワ・ダバン - クロード・ド・ジュフロワとしても知られる - は、1776年に最初の蒸気船を作った。初期の試みは失敗したが、1783年には外輪船「ピロスカーフ」で成功した。彼は長年にわたり特許による保護を認められず、のちに亡命した。アメリカの発明家ロバート・フルトンが1807年にロバート・リビングストンと初の商用蒸気船を作るまで、ジョン・フィッチやウィリアム・シミントンなども蒸気船の試運転を何度か成功させた。フルトンはクロードを評価していたが、彼の発明が認められることはめったにない ^A。

資料に基づくと、世界の船舶で使われる合計3億トンのバンカー燃料のおよそ75%が重油（HFO）なら、HFOの合計は2億2500万トンになる。残りの25%を舶用軽油（MGO）と舶用ディーゼル油（MDO）とすると、7500万トンになる。[17]を使うと、これは燃料の量を同等のバレル数に換算する計算機であり、HFOは6.350倍、MGO/MDOは7.460倍する。したがって、HFOのおよそのバレル数 = 2億2500万 x 6.350 = 1,428,750,000。

MGO/MDOのおよそのバレル数 = 7500万 x 7.46 = 559,500,000。

合計バレル数 = 1,988,250,000 = およそ20億バレル。

平均的な樽の高さは33-34インチ^[18,19], 約850 mmまたは0.00085 kmである。したがって20億 × 0.00085 km = 1,700,000 km。

月までの距離 = 384,400 km ^[20,21,22]。

1,700,000 km / 384,400 = 地球から月までの距離の4.42倍。

かつての蒸気船は、たいてい石炭を燃やして動いていた。この石炭はバンカーと呼ばれる部屋に保管されていたため、現代の船舶用燃料は「バンカー燃料」と呼ばれている。バンカーはその後燃料タンクに置き換わったが、燃料そのものの名前は残っている。「バンカー燃料」は船舶で使われるあらゆる種類の燃料を指すことがあり、特定の燃料だけを指す言葉ではない。

空気潤滑による燃料消費と排出量の削減率は、状況や実験条件によって変わるため、情報源ごとに異なる。空気潤滑には可能性を示す根拠があるが、供給企業によって示す数値は違う。たとえば：

[44] この論文では空気潤滑システムに触れ、燃料消費を最大15%削減できるとしている。この値は、現在アクセスできないEngng（1997年）の研究に基づく。

[46] この情報源は、空気潤滑システムが抵抗を減らし、燃料消費を「少なくとも3%」削減できると説明している。

[50] この報告書は複数の空気潤滑システムの事例を示し、それぞれが達成した抵抗削減と省エネ効果を詳しく説明している。1999年の初期プロジェクト：「Project Energy-saving air-Lubrication Ships」（PELS）では、静水中で平均3-10%の省エネ効果が見られたと報告している。ほかに言及された、さまざまな実験条件にわたる試験での省エネ値は：2%、6%、「ある程度」、1%、バラスト状態で10%、満載時で5%、高速時で10%、決定的な結果なし、15%、2%（ただし気泡が船体に付着しなかったため-0.6%に低下）、10%、5%、4.5%、4%だった。実験全体の範囲と得られた値の背景は、報告書の11ページにある。

[51] この研究では、燃料消費と排出量が実験で最大8%削減された。

[52] この情報源はSilverstream Technologiesが設計した空気潤滑システムを取り上げ、燃料と温室効果ガス排出量を5-10%。削減できるとしている。

航空潤滑システムと同じく、燃料消費量と排出削減率の数値にはばらつきがある。

[53] この資料は、海運における規模の経済の活用に関する研究で、船団全体をより大型の船に置き換えれば、排出量を最大30%削減できると見積もっている。これには25年かかると予測されている

[56] この資料は、マースク・ラインの新しい18,000 TEU（20フィート換算単位）船について報じたニュースサイトである。マースクはこの船の燃料消費量を公表していないが、10,000 TEU船と16,000 TEU船の情報は入手できる。そのため、これらの消費量データから推定し、この新船は13,100 TEU船より輸送コンテナ1個あたりの燃料効率が35%高いとしている。この情報はDrewry Maritime Researchの論文で報告されたが、この論文は一般には簡単に入手できない。

[54] この論文は、燃料消費量のデータは企業独自の情報であり、そのため一般にはほとんど公開されないことを明らかにしている。この情報を報じる資料は非常に少ないため、実験条件が異なる可能性もある正確に検証されたデータを得るのは、きわめて難しい。

これらの情報源は、コンテナ船に後付けされたBAR Technologiesの大型帆「WindWings」について説明している。これらの帆は従来の船の帆とは違い、風力タービンと同じ素材でできた硬い帆で、港では畳めて、海上で広げられる。これらの帆は縦向きの飛行機の翼のように働き、3つの要素を使って単一要素の翼より大きな空力推力を生み出し、翼が飛行機を持ち上げるのと似た仕組みで船を前へ進ませる。

[66] 2024年に発表された報告書によると、世界の貨物輸送能力の36%は化石燃料の輸送に使われている。これは「既存および発注済みの液化ガスタンカーと石油タンカーの載貨重量に、Clarksons WFRによる既存および発注済みのばら積み貨物船の載貨重量のさらに17%を加えて」算出された。この17%は「Clarksons Shipping Intelligence Network（SIN）によるばら積み貨物取引に占める石炭取引の割合（トンマイル）」に対応する。この情報の元の情報源にはアクセスできなかった。これらの数値は推定値である。

[67] 2019年の報告書は、世界全体の輸送量を示す同じデータソースを使い、最初の報告書で導かれた結論を反映している。

訂正: 動画ではすべての貨物船輸送の40%を電動化できるとしているが、この研究が対象にしているのはコンテナ船の運航、とくにより短い地域内航路であり - すべての貨物船輸送の40%ではない。

LNGを燃料とするエンジンのメタンスリップを抑えるため、さまざまなエンジン技術が進歩し、新しいエンジン設計によって未燃焼のまま逃げるメタンの量は減っている。低圧デュアルフューエル（LPDF）エンジン ^[84], 高圧デュアルフューエル（HPDF）エンジン [84], 4ストローク・オットーサイクルエンジン ^[83]では、圧力、噴射、「スキップファイア」、運用面の変更など、多くの重要な技術改良が行われている ^[83]。その結果、メタンスリップは大きく減ったが、LNGを使う場合には依然として広く見られる問題である。

水素から作る液体アンモニアとメタノール燃料は、液体水素燃料より貯蔵しやすいが、どちらにも重要な欠点がある ^[114,115]。主な点として、どちらも従来のバンカー燃料より体積当たりのエネルギー密度が低く、メタノールは約2.5倍、アンモニアは約3倍の貯蔵容量が必要になる。どちらも人間や海洋生物にとても有毒で、扱う際には追加の注意が必要だ。メタノールは引火点が低く非常に燃えやすく、アンモニアの燃焼では亜酸化窒素が発生することがある。さらに、これら2つの燃料の供給量は非常に限られており、海運業界の需要を満たし、他の分野が脱炭素化を始めた際の競合も考えると、大規模な生産が必要になる。だが実際の物理的な貯蔵という点では、超低温の容器が必要なため、液体水素燃料はこのどちらの燃料よりもはるかに貯蔵が難しい。