水素燃料で飛ぶ航空機は、2035年までに実現するのか?

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  • 世界経済フォーラムとケンブリッジ大学航空インパクト・アクセラレーターによる新たな報告書は、航空業界が気候への影響を真にゼロにする方法を探っています。

  • 業界のリーダーたちは、特に水素などの代替推進技術が、将来、航空業界の気候への影響に対処できる可能性に期待を寄せています。

  • 2035年までに、水素燃料電池で中距離便を電動化し、水素燃焼航空機を長距離便に用いることが可能になるかもしれません。

持続可能性は、航空業界の重要な議題となっています。ファーンバラ国際航空ショー新型コロナウイルス感染症の流行以来、欧州で初めて開催された大規模な航空ショーで、主催者は新たな航空宇宙グローバル・フォーラムを立ち上げ、変革を加速させ、ネットゼロへの移行を推進しました。イベント期間中、世界経済フォーラムの「ターゲット・トゥルー・ゼロ」イニシアチブは初の報告書、持続可能なバッテリー・水素動力飛行の実現を発表しました。この報告書は、バッテリーまたは水素を動力源とする新たな推進技術が、業界の脱炭素化の取り組みにどのように貢献できるかを示しています。

航空業界のネットゼロ目標達成に向け、世界経済フォーラムはどのような取り組みを行っているのでしょうか?

「ターゲット・トゥルー・ゼロ」イニシアチブは2021年に立ち上げられ、次の3つの方法でこうした新技術の開発と導入を加速させています。

  • エコシステム全体からリーダーを集め、代替推進技術について事実に基づく見解を形成する。

  • さまざまなステークホルダーを動員し、クリーンな航空技術への移行を可能にし、加速させる行動を促す。

  • 航空業界の気候への影響に対処するうえで、代替推進技術が持つ可能性を実現する。

報告書によると、2035年までに、将来性のある3種類の代替推進航空機が、従来の炭素を排出する航空機に代わる有力な選択肢となる可能性があります。完全なバッテリー式電動航空機なら、最短距離の飛行を完全に排出ゼロで実現できます。一方、水素は、燃料電池による電動化や直接燃焼によって、中距離の飛行に使える可能性があります。後者は、現在運航されているあらゆる距離の航空機に適用できます。

飛行中の炭素排出削減は、課題の一側面にすぎません。航空機の動力に使われる燃料やエネルギー源については、ライフサイクル全体の影響も考慮する必要があります。電動航空機のバッテリーの製造や交換による影響も同様です。

航空機はその性質上、大気の高いところで排出物を放出します。そこには非CO2排出も含まれ、気候温暖化への寄与は最大でCO2の2倍に達すると考えられています。報告書は、新技術がこうした他の排出物に与える影響と、新技術の導入による気候への影響全体を把握するために解明すべき主な不確実性を検討しています。

水素を動力とする航空の可能性

航空業界における従来型および代替推進技術の気候への総影響。Image: 航空インパクト・アクセラレーター

ケンブリッジ大学の航空インパクト・アクセラレーターと共同で作成されたこの報告書は、代替推進技術の導入が気候に及ぼす影響全体を理解するための初の包括的な試みです。こうした新技術をめぐる機会、課題、不確実性を記録することで、バッテリーおよび水素を動力とする航空が気候変動対策に貢献する可能性を実現するために何が必要か、意思決定者に情報を提供します。

「2021年、航空業界は2050年までに炭素排出量をネットゼロにすることを全会一致で約束しました。これは、これまでのどの目標よりも野心的な業界全体の目標です」

グレン・ルウェリン、ゼロエミッション航空機担当副社長、エアバス

航空分野でこの技術を導入するために必要な、8つの主要な技術的ブレークスルーが特定されています。

航空業界で真のゼロエミッション飛行を実現するために必要な技術的ブレークスルー。Image: 航空インパクト・アクセラレーター

こうしたブレークスルーの実現は容易ではなく、業界のステークホルダーによる継続的な取り組みが必要です。しかし、チャールズ皇太子殿下が報告書の序文で認めているように、「航空のような分野で現在の『従来どおり』のあり方が持続不可能であり、維持できないことは、ますます広く認識されています。同時に、現状を刷新できる新たな思考、アイデア、アプローチが次々と生まれています」。

持続可能な航空を加速し、真のゼロを目指す。Image: 航空宇宙グローバル・フォーラム

代替推進技術に関する航空業界の見解

「ターゲット・トゥルー・ゼロ」連合は現在、航空宇宙、航空および関連分野の40社で構成されています。以下では、代替推進分野のさまざまなリーダーが、自組織から見た新技術の可能性や、「ターゲット・トゥルー・ゼロ」がその実現にどう貢献できるかについて語ります。

デービッド・モーガン、最高執行責任者、イージージェット

イージージェットでは、2つの方法で運航による環境への影響を減らすことを目指しています。機材の更新、効率的な運航、2050年までのネットゼロへの取り組みを通じて、現在の炭素排出量を最小限に抑えるため、たゆまず取り組んでいます。

イージージェットは、航空業界には抜本的な変革が必要であり、排出ゼロ航空機の開発を推進すべきだと考えています。脱炭素化した航空は、同社の重点分野です。イージージェットのような短距離航空会社にとって、水素は脱炭素化に最適な解決策と考えられます。バッテリーよりもエネルギー密度が大幅に高く、炭素排出がゼロで、非CO2の影響を大きく減らし、あるいはなくす可能性もあります。

代替推進技術の導入は、航空が世界にもたらす計り知れない社会的・経済的利益を保ちながら、当社の事業による気候への影響を減らす助けになります。今後も世界経済フォーラムの「ターゲット・トゥルー・ゼロ」イニシアチブや、エアバス、ロールス・ロイス、GKNエアロスペース、クランフィールド・エアロスペース・ソリューションズを含むパートナーと協力し、航空分野における水素の可能性を探っていきます。

「イージージェットでは、機材の更新、効率的な運航、2050年までのネットゼロへの取り組みを通じて、現在の炭素排出量を最小限に抑えるため、たゆまず取り組んでいます」

デービッド・モーガン、最高執行責任者、イージージェット

ジョーベン・ベビルト、創業者兼最高経営責任者、ジョビー・アビエーション

航空は、最速で、最も安全かつ最も低コストな移動手段です。過去50年間、飛行した旅客キロはおおむね10年ごとに倍増してきました。しかし残念ながら、この移動の自由には代償が伴います。大気上層で燃料を燃やすことは、今も気候に深刻な影響を及ぼしています。

新型航空機の開発にはおよそ10年かかり、多くの機種は通常、数十年にわたり製造され、その後さらに数十年運航されます。つまり、今日開発に着手する航空機は、2050年にも運航している可能性が高いのです。

真に持続可能な航空を実現するには、燃焼エンジンから電動および水素電動推進へ移行する必要があります。こうした気候中立型航空機の開発と商用化は、ジョビーの使命です。地球への影響を最小限にするには、事業全体で大胆な行動を取ることが不可欠です。現在、当社の主要施設はすべて再生可能エネルギーを100%利用しており、商用航空機の運航にも再生可能エネルギーを調達する考えです。航空機とバッテリーシステムは寿命を最大限に延ばし、各飛行のライフサイクル炭素排出量を最小限に抑えられるよう、慎重に設計しています。事業の成長に伴い、環境負荷を引き続き評価し、可能な限り削減に取り組みます。

航空の変革は非常に困難で、数十年を要します。それでも実現しなければならず、効率的かつ効果的に進める必要があります。

世界経済フォーラムは気候危機にどう取り組んでいるのでしょうか?

ヴァル・ミフタホフ、創業者兼最高経営責任者、ゼロアビア

航空が気候に及ぼす影響を緩和するため、バッテリーや水素を動力とする飛行をどう活用できるかを探る「ターゲット・トゥルー・ゼロ」の取り組みは、この業界の将来にとって極めて重要です。

持続可能な航空燃料を長期にわたり拡大する難しさや、気候を変化させる航空排出物を幅広く捉える必要性から、新たな解決策を検討しなければなりません。今年はクリーンな航空技術をめぐる動きが相次いでおり、この報告書は、それらを最大限の効果が得られるよう活用する方法への理解を深めるでしょう。

水素燃料電池航空機は、電動化と水素燃料がもたらす環境面の利点と、航空移動のニーズを満たす機体を設計する実務上の要件とのバランスを取る最善の選択肢だと、私たちは考えています。「ターゲット・トゥルー・ゼロ」の調査結果が示すように、私たちのような技術によって、2030年までに航続距離最大2,000 km(ロンドンからアテネ)、2035年までに4,000 km(ニューヨークからサンフランシスコ)の航空機が実現します。当社の技術開発は、その実現を後押しします。これらはネットゼロの達成に向けた重要な成果となるでしょう。

ゼロアビアは、こうした進展を可能にする軽量燃料電池システムで大きく前進してきました。また、オットー・アビエーションのような革新的な機体設計企業との提携を進め、水素性能を最適化する機体設計を目指しています。「ターゲット・トゥルー・ゼロ」の取り組みが示すように、こうした新技術がもたらし得る、そしてもたらさなければならない恩恵を実現するには、これが不可欠です。

デービッド・モーガン、最高運航インテグリティ・安全責任者、主任操縦士、エア・ニュージーランド

当社の機材に排出ゼロ航空機を導入しなければ、ネットゼロの達成は不可能です。当社は2018年から独自の排出ゼロ航空機プロジェクトを進めており、『持続可能なバッテリー・水素動力飛行の実現』報告書は、代替推進航空機を飛ばすという当社の目標への理解を深める助けとなるでしょう。

2050年までに、代替推進航空機は当社の国内線および短距離国際線の機材に代わる低炭素の選択肢となるだけでなく、新たな経済機会も生み出すと考えています。

ネットゼロの追求は一夜にして実現するものではなく、単独で達成することもできません。航空業界の内外にいるさまざまなステークホルダー間の連携が必要です。航空業界の持続可能な未来を確かなものにするため、力を合わせて真の変革を推進しなければなりません。

「2050年までに、代替推進航空機は当社の国内線および短距離国際線の機材に代わる低炭素の選択肢となるだけでなく、新たな経済機会も生み出すと考えています」

デービッド・モーガン、最高運航インテグリティ・安全責任者、主任操縦士、エア・ニュージーランド

グレン・ルウェリン、ゼロエミッション航空機担当副社長、エアバス

航空業界にとって、期待の高まる時代です。革新的な技術によって、今後10年間で航空機の排出量は大幅に削減されるでしょう。

こうした技術の進歩は、一刻も早く実現する必要があります。2021年、私たちの業界は2050年までに炭素排出量をネットゼロにすることを全会一致で約束しました。これは、これまでのどの目標よりも野心的な業界全体の目標です。これを達成するには、機材の更新、航空交通管理の改善、持続可能な航空燃料、代替水素推進など、さまざまな脱炭素化策が必要です。

エアバスは、2035年までに排出ゼロの商用航空機を市場に投入するという目標を達成するうえで、代替水素推進が重要な技術だと考えています。

気候変動に対する万能の解決策はないとよく言われます。それは事実ですが、代替水素推進は航空業界をネットゼロへと導く道筋となるでしょう。エアバスは、脱炭素化した航空移動の実現に向けて、世界経済フォーラムの「ターゲット・トゥルー・ゼロ」イニシアチブやパートナーと協力できることを楽しみにしています。

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