グリーン航空: 取るべきルート

ユアン・トムソン著

記録上最も厳しい時期を経て、航空業界では楽観的な見方が高まっている。国際航空運送協会（IATA）によると、旅客数は2019年以来初めて40億人を超え、2023年には収益性が回復すると予想されている。

しかし、航空業界は、脱炭素化という別の重要な指標においてもパフォーマンスを向上させる必要があります。 国際エネルギー機関（IEA）によると、この部門は2021年に世界のエネルギー関連のCO2排出量の2%以上を占めており、これらの排出量はさらに増加すると予測されている。

国際民間航空機関の加盟国は、2050 年までに業界の CO2 排出量を実質ゼロにするという目標に同意しており、利益の増加は、より持続可能な飛行を目指すこの取り組みの資金となるはずです。

三菱重工業（MHI）のグループ会社であるMHI RJ Aviation Group（MHIRJ）の戦略・事業開発担当バイスプレジデントであるロス・ミッチェル氏は、IATAの前向きな姿勢に同調し、「2023年について楽観視できる理由はたくさんある」と述べた。 MHIRJ は航空機産業にサポート サービスを提供しています。ミッチェルにとって、製造とサービス提供のトレンドの変化を観察することで、成長回帰の最初の兆候が供給拠点で見つかることがよくあります。

航空機メーカーのエアバスとボーイングは、2020年から2021年にかけて受注が減少したものの、2022年には受注が増加した。 三菱重工はまた、民間航空機向けの短距離および中距離エンジン部品の需要が高まっていることを認識しており、2022年初めに長崎の航空エンジン工場を拡張する決定につながった。 日本の他の地域でも、メンテナンス、修理、オーバーホール（MRO）サービスに対する世界的な需要の高まりに応え、2023年3月に小牧市にある航空エンジンメンテナンス工場の生産能力を拡大した。

三菱重工の好調な財務実績は、グループの航空エンジン事業と商用航空構造事業の両方が2022年度に非常に力強く回復したことから、今後の成長期を示唆している。

製造業のサプライチェーンはすでに需要の増加を見込んで活況を呈しているが、訓練を受けたスタッフの不足が、特にミッチェル氏が本拠地を置く北米において、この業界にとって深刻な問題となっている。

「今日も飛行機が地上に飛んでいますが、それは乗客不足ではなく、スタッフ、特にパイロットや整備士の不足によるものです」とミッチェル氏は言う。 「そして、これらの役割に必要なトレーニングは、月単位ではなく、年単位で測定されます。」

三菱重工の航空専門家、田中裕之氏によると、製造業の進歩は航空業界を2050年までにネットゼロに導く役割を果たすが、いかなる技術革新もこの分野の排出削減成功を保証するものではないという。 その代わりに、航空機、エンジンおよび運航効率の組み合わせ、持続可能な航空燃料（SAF）、カーボン・オフセット、水素および電化がすべてソリューションの一部となります。

実際、この分野の前進に役立つ可能性のあるテクノロジーは、現在利用可能であるか、まもなく登場すると予想されるものが数多くあります。

簡単に短期的に成功するには、燃料使用量を最小限に抑えるためにルートを最適化することが含まれます。 一部の企業はすでに衛星技術を利用してこれを実現しており、航空交通管制とパイロット間のコミュニケーションを改善し、飛行機がホールディングパターンに陥ったり、着陸許可を待ったりする可能性を減らしています。

「軽量化とエンジン効率の向上は、航空会社にとって貴重な短期的な脱炭素化の機会にもなります」とミッチェル氏は付け加えた。

このため、一部の航空会社は古い航空機をより近代的な航空機と交換し、燃料効率を向上させています。 しかし、これでは2050年までに純ゼロという目標を達成するには十分ではない。

長期的には、SAF（植物由来の原料や食用油などの廃棄物などの再生可能資源から生産される燃料）が航空の脱炭素化に不可欠であるとIEAは述べている。 SAF は、既存のエンジンと何の変更も加えることなく互換性があり、現在利用可能であり、複数のソースから生産できるため、エネルギー安全保障と多様化に有利な貴重な技術です。

しかし、それだけで業界の流れを変えるには十分ではありません。 SAF の入手可能性は限られており、SAF を大規模に生産するために必要な技術はまだ開発の初期段階にあります。 ただし、米国と EU の政策展開は、生産と需要の刺激に役立つ可能性があります。

低炭素航空に向けたもう一つのステップは、バッテリー駆動および水素駆動の航空機の開発であるべきだとIEAは述べている。

水素を燃料とする航空機の試験飛行はすでに行われているが、従来の航空燃料を燃料とする飛行と比較して、これらの技術が占有する重量とスペースが増加していることを考慮すると、商業的に実行可能な飛行はまだ先のことである。

しかし、水素燃料飛行機の利点は魅力的です。飛行機は水蒸気のみを排出するため、水素が再生可能資源から得られたものであれば排出物は発生しません。 水素燃料電池は、従来の航空機よりも迅速に燃料を補給することもできます。

欠点としては、水素燃料飛行機は、同じ量の機内エネルギーを得るために極低温燃料タンクと 4 倍の量のジェット燃料の両方を必要とし、貴重なスペースと重量を占有し、コストも増加します。 さらに、水素の製造、貯蔵、輸送に必要なインフラは現在限られており、建設には多額の費用がかかります。

水素飛行機技術は急速に進化していますが、この分野が短期的に脱炭素化に使用できる解決策になる可能性は低いです。

同様に、電池式航空機がこの分野の脱炭素化に貢献する可能性は大きいですが、商用展開を制限するハードルも同様です。

バッテリー駆動の航空機は、電力源が再生可能であれば、排出ガスを発生させません。 従来の航空機よりも静かで、可動部品が少ないため、運用とメンテナンスのコストが低くなります。 ジェット燃料で走行する飛行機よりも低い高度と速度で運航でき、将来のユースケースは空飛ぶタクシーを使った短距離飛行に傾いています。

しかし、今日のバッテリーのエネルギー密度はジェット燃料のほんの一部であるため、水素動力の飛行機と同様に、エネルギー貯蔵が主な問題です。 エネルギーを貯蔵する新しい方法が開発中ですが、エネルギー貯蔵の問題により、今のところ短距離便さえも利用できない状態です。

航空の排出量への取り組みは本当の課題です。バッテリーと水素で動く飛行機が大衆市場での実用性を実現するには、克服する必要がある技術的限界があります。 また、新しいテクノロジーの開発と実装には、規制上のハードル、インフラストラクチャの制限、および高額なコストもあります。

ミッチェル氏は、航空業界の脱炭素化への取り組みにはコラボレーションが不可欠な部分になると信じています。 ボーイングと三菱重工は2022年に、水素、電化、持続可能な材料、気候影響ゼロの推進技術などの持続可能な技術の共同研究や、新しい航空機の設計コンセプト、SAFの商業化に焦点を当てた覚書を発表した。

「私たちは皆、航空業界で対処すべき同じ課題を抱えています」とミッチェル氏は結論づけています。 「協力することは理にかなっていて、スキルと知識を結集してできるだけ短い時間で最高の結果を得ることができます。」

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ユアン・トムソン

ユアンは 15 年以上ジャーナリスト兼編集者として活動し、エネルギー産業の商品だけでなく、通信、農業、石油、繊維市場もカバーしています。