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科学・技術

帆走力の復活:貨物船が風力への回帰を進める

The Return of Sail Power: Cargo Ships Are Turning Back to the Wind (gcaptain.com)

168 pointsby gumby119 コメント

要約

現代の貨物船は、燃料消費と排出量を削減するために、ローターセールやリジッドウィングなどの風力補助推進システムを再び採用し始めています。これらのシステムは従来のエンジンと併用され、風の力を利用して燃費を向上させます。大手海運会社もこの技術に投資しており、一部の船舶では風力推進が主要な推進力となる可能性も示唆されています。

全文翻訳

帆船動力の復活:貨物船が風力へと回帰

1世紀以上にわたり、商業海運は着実に帆から離れてきました。今、それらが戻ってきています。

世界の艦隊全体で、船主はばら積み貨物船、タンカー、コンテナ船に至るまで、巨大なローターセール、リジッドウィング、吸引式システムを設置しています。LNG船もそれに続く可能性があります。

このアイデアは、現代の貨物船を再び帆船に戻すことではありません。代わりに、これらのシステムは従来のエンジンと併用されるように設計されており、条件が許す限り風を利用して燃料消費を削減します。

かつてニッチな実験だったものが、商業海運の現実的なセグメントになりつつあります。

International Windship Associationによると、現在100隻以上の大型商船に現代的な風力推進システムが装備されており、これは500万重量トン以上の輸送能力に相当します。

これは依然として世界艦隊のごく一部に過ぎませんが、船舶は大型化し、船主は慣れ、プロジェクトはより野心的になっています。

そして2026年は、風力補助推進がデモンストレーション段階を超えて進んでいることを示すいくつかの兆候をもたらしました。

その最大のものの1つが、今月Maerskから発表されました。同社は、8,700TEU級コンテナ船の1隻に35メートルのローターセールを設置する計画で、2027年に定期的な大西洋航路でのテストが開始される見込みです。

このプロジェクトは、コンテナ船へのローターセール設置としては初となる見込みです。

ローターセールは、従来の帆よりも巨大な垂直円筒のように見えます。風が周囲を通過する際に回転し、マグナス効果を通じて空力的な揚力を生み出し、船のエンジンへの負荷を軽減する推力を生成します。

このコンセプトは1世紀以上前のものですが、現代的な制御と素材により、かつては想像も難しかった規模の船舶での実用化が可能になっています。

世界最大級の鉄鉱石運搬船であるVale社の40万重量トンのSohar Max号には、すでに35メートルのローターセール5基が装備されています。このシステムは燃料消費量を最大6%削減すると予想されています。Vale社はまた、将来のエタノール燃料を使用する超大型鉄鉱石運搬船にもローターセールを使用する計画です。

[画像: Vale Sohar Max with-Anemoi Rotor Sails]

Anemoi Marine Technologiesは、40万重量トンの超大型鉄鉱石運搬船(VLOC)であるSohar Maxに5基のローターセールを設置完了し、これにより風力推進技術を搭載した最大の船舶となりました。写真提供:Anemoi Marine Technologies/Vale

次はオイルタンカーです。

日本の出光タンカーのために建造中の2隻のVLCCは、2028年に就役する際にNorsepowerのローターセールを搭載する予定で、これにより浮体上の最大級の船舶に風力補助推進が導入されます。

LNG輸送もそう遠くないかもしれません。Korean Register、HD Hyundai Heavy Industries、BAR Technologies、Liberian Registryは最近、BAR TechnologiesのWindWingsを搭載した174,000立方メートルのLNG船を研究する計画を発表しました。

この設計では、船の居住区ブロックを前方に移動させ、甲板上に大型のリジッドセール用のスペースを確保します。このプロジェクトでは、LNG船へのシステム適用における技術的、安全、規制上の課題を検討します。

これは重要です。なぜなら、LNG船は商業サービスにおいて最も洗練され、厳密なスケジュール管理が求められる船舶の1つだからです。

もし風力推進がそこで機能するなら、この技術が主流になりつつあるという主張をさらに強化することになるでしょう。

すべてのプロジェクトが単にエンジンを補助するために設計されているわけではありません。

フランスのNeoliner Origin号は、2025年に引き渡され、約3,000平方メートルの帆面積を持つ2本の76メートルのカーボンファイバーマストを使用しています。風は、大西洋を横断する船の主要な推進力となることを意図しています。この136メートルのRo-Ro船は、欧州と北米間で自動車、コンテナ、その他の貨物を輸送できます。

[画像: Neoliner Origin departs the RMK Shipyard in Turkey for sea trials]

Neoliner Origin号がトルコのRMK造船所を出港し、海上公試に向かいます。写真提供:NEOLINE

Airbusは、風力推進、代替燃料、最適化された航路を組み合わせて大西洋を横断して航空機部品を輸送するために設計された新世代のRo-Ro船で同様のアプローチを取っています。

その結果、古くて新しいものが奇妙に混在しています。世界で最も先進的なサプライチェーンのいくつかが、再び海運で最も古い推進源の1つに依存し始めています。

帆自体も急速に変化しています。

一部のシステムは回転する円筒を使用しています。他のシステムは、甲板上に垂直にマウントされた航空機の翼に似ています。Bound4blueのeSAILは吸引力を使用して空力的な揚力を増加させ、他の開発者はリジッドフォイル、自動化されたウィング、ソフトセイルシステムに取り組んでいます。

Maersk Tankersは、MRタンカーのグループ全体にeSAILシステムを展開しており、ジュース運搬船Atlantic Orchard号には26メートルの吸引セール4基が装備されています。

ほとんどの場合、乗組員が甲板で手作業で帆をトリミングすることはありません。システムは高度に自動化されており、風速、風向、船速、針路に基づいて自己調整します。気象ルーティングソフトウェアは、スケジュールを大幅に中断することなく、より多くの風を捉えるために船がわずかにコースを変更するのを助けることもできます。

その統合はますます重要になっています。ノルウェーは最近、Kongsberg Maritime、DNV、Odfjell、Norsepower、bound4blueなどの企業を統合するWINTEGRATEプログラムを開始しました。

このアイデアは、風力推進を船にボルトで固定された独立した機器として扱うのをやめ、代わりにエンジン、バッテリー、電力管理システム、航海計画と統合することです。

その変化は、この技術の将来にとって重要である可能性があります。

風力推進の物理学は変わっていません。経済が変わりました。

船主は、燃料消費と排出量を削減するという増大する圧力に直面していますが、多くの低炭素燃料は依然として高価であるか、希少であるか、または大規模で入手できません。

対照的に、風は無料です。

また、海運の脱炭素化の取り組みにおいて比較的珍しいものを提供しています。それは、すでに運用中の船舶にしばしば後付けできる技術です。

節約量は、船舶、航路、天候に大きく依存します。

業界の推定では、一般的に後付けプロジェクトの燃料節約量は、一桁台から二桁台前半とされていますが、風力推進を中心に設計された専用船は、さらに大きな成果を達成できる可能性があります。

これは革命的ではないかもしれません。

しかし、年間数千トンの燃料を燃焼させる大型外洋船では、たとえわずかな節約でもすぐに積み重なります。

依然として多くの制限があります。

風は予測不可能であり、帆は甲板スペースを占有します。システムは、悪天候、腐食、貨物作業に耐える必要があります。橋、クレーン、ターミナルは、機器の高さや設置場所を制限する可能性があります。

一部の航路は、他の航路よりも風力推進に適しています。

規制もまだ追いついていません。

国際海事機関は、風力推進および風力補助システムに関する暫定的な安全ガイドラインの策定に着手しており、最初のガイドラインは今世紀後半に発行される予定です。

しかし、業界は今、数年前にはなかったものを持っています。それは、実際の運用経験です。

タンカー、ばら積み貨物船、Ro-Ro船、一般貨物船は、これらのシステムを搭載して商業航海時間を蓄積しています。造船所はそれらの設置方法を学んでいます。船級協会はそれらに関する規則を作成しています。製造業者は生産を拡大しています。

それは、商業海運が帆の時代に戻っていることを意味するものではありません。

エンジンは、スケジュール、操縦、悪天候、港湾業務にとって不可欠であり続けるでしょう。多くの船は、代替燃料、バッテリー、その他の効率技術にも依存するでしょう。

風は、推進力の組み合わせの単なる一部になるでしょう。

そして、それが最も重要な変化かもしれません。

1世紀以上にわたって風への依存から逃れようとしてきた海運が、正しい方向に吹いている無料のエネルギーを無視する理由がほとんどないことに気づき始めています。

[画像: logo]

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