2010年01月15日

【科学】官民研究チーム ハイテク帆船で低炭素海運…実用化へ着々(産経新聞)

 ■追い風で燃料89%削減

 二酸化炭素(CO2)排出量の削減が世界的な急務となっている中、東京大学や日本郵船、商船三井、帝人などの研究チームは、大型風力推進船の開発プロジェクト「ウィンドチャレンジャー計画」をスタートした。伸縮する巨大な帆をコンピューターで制御しながら、最新の気象予測技術で最適なルートを航行し、燃料消費を従来の3分の1に減らすもので、5年以内の実用化を目指すという。かつて海運の主役として七つの海を駆け巡った帆船が、ハイテクとエコという追い風を得て、再び蘇ろうとしている。(伊藤壽一郎)

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 「海運業は、年間約3%ずつ物流量が拡大している。だが、国際的目標である2050年のCO2排出量半減のためには、船舶の燃料消費を85%削減する必要がある。これは石油燃料船では不可能だ」

 研究チーム代表の大内一之・東京大学特任教授は、ハイテク帆船で低炭素海運の実現を目指すに至った背景について、こう語る。

 計画によると、全長約300メートル、排水量約18万トンの大型貨物船に、飛行機の翼にも使われている炭素繊維複合材料(CFRP)などのハイテク素材で作った高さ50メートル、幅20メートル、重さ30トンの硬帆を9本設ける。

 帆は荒天時や入港時は縮めて格納。エンジンは搭載せず、風の弱いときは発電機でモーターを動かしてスクリューを回す。

 帆船が汽船にとって代わられたのは、強度の問題で帆の面積に限界があり、すき間も多くエネルギー効率が悪かったからだ。そのため現代の帆船は、鉄に比べて重さが5分の1、強さが3倍という新素材の利用により、9本分で約9000平方メートルという広大な帆面積を実現。また、飛行機の翼のような断面形状を採用し、風を効率的に利用できるようにする。

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 副代表の鵜沢潔・東京大学特任准教授は、「9本の帆は、根元の歯車をモーターで回して角度や高さを調整。その作業はすべて、ヨットマンの頭脳を持たせたコンピューターが自動で行う。乗組員は『どこへ何ノットで行け!』と指示するだけになる」と話す。

 それを実現するために、最新の気象予測技術に基づいて、各海域の風の向きや強さなどのデータから、最も燃料を節約できるルートをコンピューターが自動的に割り出す「最適運航ソフト」の開発を急いでいる。

 「風力推進船の時代が来れば、航法はまったく変わる。従来は悪天候を避けさえすればよかったが、今後は気象条件などで時々刻々と変わる風の分布図を、リアルタイムに把握することが重要になってくる」

 研究チームでは、北東の貿易風が吹くハワイ周辺海域の気象データを使い、風力推進船が最も効率的に風を利用しながら南北に往復した場合のシミュレーションを実施した。

 その結果、北へ進んで逆風の場合は36%、南へ向かって追い風のときは89%の燃料削減が可能というデータが弾き出された。往復の省エネ率は64%だった。

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 現在は風洞実験などを繰り返し、帆や船体の設計・開発に取り組んでいる。3年後までに目途をつけ、5年以内に実用化へと結びつける計画だ。

 当面の課題はコストだ。帆9本分の建造費は約9億円。これだけで、重油エンジンを積んだ同規模の船舶の建造費、約8億円よりも高い。だが、大内さんは、「大型エンジンが不要なため、従来船の1、2割増しの総建造費で収まるのではないか。低炭素化のコストを考えれば、むしろ安くつくだろう」と語る。

 研究チームでは、広い帆の表面に太陽電池パネルを張ることも検討しており、実現すればさらにCO2排出量を削減できる。

 大内さんは、「風力は、お金をかけずに温暖化防止に貢献できるクリーンエネルギー。新素材やハイテクを駆使して、伝統的な帆船をエコシップとして生まれ変わらせたい」と話した。

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posted by ニシハラ ヨシカツ at 01:50| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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