「CO2は出ません、でもタンクがデカすぎて積めません」問題どう解決？ 脱炭素の本命アンモニア船の作り方を聞いた 「船主をその気にさせる対策」も!?

「次世代燃料とサプライチェーンに加えて、生産計画、生産管理、工作法などまでカバーできるような、造船総合機関『よろず相談役』を目指すことを掲げている」――こう話すのは、三菱造船の社長を務め、現在は次世代環境船舶開発センター（GSC）でアンモニア燃料船などの開発に携わる北村 徹理事長です。そうした次世代環境船の開発の最前線を聞きました。

　現在、海運・造船業界では地球温暖化の原因となるGHG（温室効果ガス）や汚染物質を排出しない「ゼロエミッション船」の開発が急ピッチで進められています。

　日本郵船や商船三井、川崎汽船といった大手船社だけでなく、日本をはじめとした各国政府や国際海事機関（IMO）なども2050年までのカーボンニュートラルを掲げており、こうした目標と環境規制をクリアするため、メタノールやアンモニア、水素など重油に代わる次世代燃料を使用した船舶が登場しはじめました。

　一方で設計において従来と異なるアプローチが求められる点も多く、造船所が抱える技術者だけでは対応しきれないという点が実用化のハードルとなっています。こうした中、造船会社や舶用メーカー、日本海事協会などが一体となってゼロエミッション船の開発・基本設計に取り組む「共創プラットフォーム」として2020年10月に発足したのがGSCです。

「我々が提供するのは、あくまで『プロトタイプ（原型）』だ。各造船所はそれぞれの工場設備やラインに適した形へカスタマイズし、自社の船型へと落とし込んでいく」と北村理事長は説明します。単に船の設計図を引くだけでなく、陸上機器メーカーも含めたサプライチェーン構築の支援や、船主に対する初期検討（FS段階）の第三者機関としてのサポートなど、その役割は多岐にわたります。

　これまでにGSCが取得した、建造のお墨付きともいえる日本海事協会の基本設計承認（AiP）は4件。世界に先駆けて開発したアンモニア燃料と重油に対応する2元燃料（DF）パナマックスバルカーをはじめ、将来的にLNG（液化天然ガス）燃料からアンモニア燃料へ改造可能（アンモニア・レディー）なパナマックスバルカー、コンテナ船向けの四角い独立方形アンモニア燃料タンク（IMO 独立型タンクタイプ B）、そして2026年4月には方形タイプBアンモニア燃料タンクを船尾の暴露甲板に配置したパナマックスバルカーのAiPを取得しました。

　平松 彩常務理事は「タイプＢタンクは俵型のタイプCタンクより容積効率が良い。また、国内で製造ができる」と説明します。

「タイプCタンクは中国から輸入する事が多かった。

　GSCでは数ある代替燃料の中でもアンモニアを有望視しています。この背景について、平松常務理事は化学構造上の根本的な違いを指摘します。

「メタノールや合成メタン（e-メタン）も注目されているが、これらは分子内に炭素を含んでいる。Well-to-Wake（燃料製造から使用まで）で真のゼロエミッションを目指すなら、大気中からの直接回収（DAC）やメタン発酵で発生する副生成物の回収などを行うことになるが、いずれもCO2を集める作業が必要だ」

　これに対し、アンモニア（NH3）は炭素を一切含みません。必要なのは水素（H2）と、大気中の7割以上を占める窒素（N2）です。水素の調達基盤さえ整えば、原料供給の制限を受けにくく、将来的な大量供給と価格低減のスケールメリットを出しやすいという強みを持っています。

　燃焼してもCO2を排出しない環境に優しい次世代のゼロエミッション燃料として、アンモニアに注力しているのが日本郵船です。同社はアンモニア燃料船を2030年度までに3隻、2031年度から2033年度にかけて12隻、計15隻を新造整備していく方針を中期経営計画で掲げています。

　しかし、アンモニア燃料船の実用化には乗り越えるべき壁も多いのが現状です。

　第一の課題は「巨大な燃料タンクの配置」です。アンモニアは従来燃料の重油に比べて体積エネルギー密度が低く、同等の航続距離を得るためには約3倍のタンク容積が必要になります。

日本初のアンモニア燃料船となったタグボート「魁」（深水千翔撮影）

　そこで、貨物積載量を削減させずに、アンモニア特有の毒性対策や安全エリアを確保しつついかにタンクを配置するか、高度なデザイン手法が求められます。

「これまで燃料タンクは設計上の主役ではなかったが、貨物倉が減るというのは船としての価値も減る。貨物を減らさず、航続距離は油と同じくらいのが欲しいとなると、2倍以上のサイズのものになる。それをどこに置くかで問題になる」（平松常務理事）

　もう一つの課題が燃料供給装置です。重油であれば造船所が自社で設計して組み込むことができますが、バンカリング（船舶への供給）や主機への供給の方法が全く異なるため、アンモニア燃料用の特別な装置が必要になってきます。そのため燃料供給装置については、外のメーカーに頼らざるを得ません。

　平松常務理事は「船の設計の複雑さが増している。その辺をGSCがなるべく標準的な共通的なデザインを作り、皆さんに情報を共有したい」と話していました。

　さらに、燃料代の高さもネックです。アンモニア燃料は従来の重油より高価なため、船体そのものの「徹底した低燃費化」が重要になり、船体抵抗の低減や推進効率の向上とともに、例えば風力推進補助装置など省エネ装置の併用が今まで以上に増えてくることが予想されています。

「最終的に船主が動くかどうかは『経済合理性』にかかっています」と平松常務理事は強調します。

　そこでGSCでは、規制の強度や燃料価格の変動に応じ、船の一生を通じたライフサイクルコストをシミュレーションできる「GXシミュレーター」を開発。船主の意思決定をデータで支える環境を整えています。

　また、アンモニア燃料船のような次世代燃料船は高密度な配管や安全装置が増え、建造時の「艤装」の負荷が劇的に高まります。従来の工程のまま新燃料船を作ろうとすれば、船台期間（ドックに留まる時間）や岸壁での艤装期間が延び、年間の建造隻数が落ち込みます。

商船三井はアンモニア燃料船に風力推進装置「ウィンドチャレンジャー」を組み合わせる（画像：商船三井）

　北村理事長は「クレーンを大型化するような単純な設備投資だけでは不十分だ」と警鐘を鳴らします。

「生産プロセスそのものを変えなければいけない。ブロックを大型化（メガブロック化）し、配管やユニットキャビンを地上で組み込む『先行艤装』を徹底することで、ドックの回転率を上げる必要がある。そのためには設計図面の流し方から現場の管理方法まで、抜本的な見直しが必要だ」

　2026年11月にはジャパンマリンユナイテッド（JMU）有明事業所で建造していた日本郵船向けの「アンモニア燃料アンモニア輸送船（AFMGC）」が竣工する予定です。アンモニア燃料時代に向け、GSCのような企業の垣根を越えた取り組みが、ますます重要になってくるでしょう。

【タンクがでけぇ！】これが“標準仕様になりそうな”アンモニア燃料船です（写真）