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Future Proof Shipping – 燃料としてのメタノールに関する論文

更新：

7月 14, 2025

公開：

7月 10, 2025

前文

「変化が唯一の不変である」と言うのは、もちろんパラドックスです。ギリシャの哲学者ヘラクレイトスは、世界は絶えず流動的な状態にあり、静止したままでは何も残っていないと示唆し、このフレーズは存在の固有の動的性質を強調しています。それは、物事が絶えず変化しているからこそ、概念としての変化自体が安定していることを強調しています。変化は、自然界(季節、天気など)から人間の経験(成長、人間関係など)まで、数え切れないほどの方法で現れます。

紹介

動力源となる船舶も、帆から低硫黄液体燃料まで、独自の変更が加えられています。それを達成するには100年近くかかり、輸送のコスト、速度、効率に劇的な影響を与えました。しかし、今日私たちが直面している「エネルギー革命」は、これまでの変化とは異なっています。それはテクノロジーによって推進されているのではなく、環境上の要請によって推進されており、排出量を削減するという規制の要求によってますます強調されています。世界は、化石燃料への依存を減らし、クリーンなエネルギー源に移行するための変化を常に求めています。近年ますます注目を集めているそのような選択肢の1つは、燃料としてのメタノールの使用です。

メタノールは、このセクターが脱炭素化への旅を続ける中、海運業の潜在的な代替燃料の1つとして考えられています。すべての兆候は、業界がそれを非常に有望視していることを示しており、メタノール燃料船の世界的な注文が成長するにつれて、焦点は設計から日常の管理に移っています。船主にとっての課題は、もはや適切な燃料を確保することだけでなく、将来に備えた船舶を運用できる船舶管理者を選択することです。

メタノールは、2021年以降、代替船舶燃料として大きな関心を集めています。IMOの低引火点燃料を使用する船舶に対するIGF(International Gas Fuel)コードや、メタノールを燃料とする船舶の強制的な船級規則と合わせて、メチルアルコールまたはエチルアルコールを燃料として使用する船舶に関するIMO暫定ガイドライン(MSC.1/Circ.1621)の採択は、メタノール燃料船を発注する船主にとって可能であり、以下の議論は、クリーン燃料としてのメタノールの現状を探る試みに過ぎません。その安全性に関する考慮事項、採用、バンカリングインフラストラクチャ、技術的準備などが含まれます。

メタノールとは?

メタノールは、化学式CH₃OHの軽く、揮発性、無色、可燃性のアルコールです。メタノールは、天然ガス、バイオマス、二酸化炭素の水蒸気改質など、さまざまな原料から製造されます。内燃機関では、メタノールが空気中の酸素と反応して二酸化炭素と水を生成し、熱/エネルギーを放出します。ただし、メタノールエンジンでは、燃焼を開始するためにパイロット燃料が必要です。

2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O

CO2の排出量は高いにもかかわらず_{、メタノールがバイオマスまたは再生可能な水素と二酸化炭素を使用して製造されている場合、メタノール燃料による輸送は、炭素ライフサイクル排出量を正味ゼロにするための実行可能な選択肢です。}

色でコード化されたさまざまな種類のメタノールを以下に示します。

ブラックメタノール

石炭を原料として生産され、最も排出量の多い生産経路と考えられています。

ブルーメタノール – NG-メタノール

化石資源(通常は石炭またはガス)から生産されますが、炭素回収貯留(CCS)を利用することにより、全体的な_CO2 排出量が大幅に削減されます。しかし、天然ガスを使用して製造されたブルーメタノールは、ゼロカーボン燃料の定義を満たしていません。

グリーンメタノール – 再メタノール、バイオメタノール、eメタノール

持続可能な電力(通常は風力または太陽光)が生産に利用され、_CO2の排出量は可能な限り低くなっています。真にグリーンと見なされるためには、バイオマスまたは直接空気回収(DAC)技術を使用して、生産をカーボンネガティブにする必要があります。

再生可能なメタノールを製造する最も一般的な方法は、水素(水の電気分解から製造)とCO₂ (DACから製造)を使用し、これらをメタノール合成を使用して組み合わせることです。

バイオメタノールは、通常、農業廃棄物や副産物などのリグノセルロース系原料(バイオマス)から製造されます。E-メタノールは、通常、二酸化炭素(DACを使用して周囲空気から抽出)とグリーン水素から製造されます

燃料タイプとしてのメタノールの主な魅力の1つは、それが単一の分子構造を持っているため、エンジンをデュアルフューエルの柔軟性のために配置する必要があり、より正確に調整できることです。硫黄を含まないため、SOxの排出はありません。しかし、メタノールの毒性は、引火点が比較的低い(12°C)ため、保管、取り扱い、使用時に特に注意が必要であり、材料の適合性の問題を引き起こす可能性があります。

貨物としてのメタノールは、MARPOL条約の附属書IIの対象となります。船舶用燃料としては、MARPOL条約附属書VIの規則2に規定されている燃料油の定義に該当するため、同附属書の規則18の関連要件が適用されます。メタノールの引火点は、SOLAS条約第II.-2章の一般使用限度である60°Cを下回っているため、IMOのIGFコードの適用範囲とされています。さらに、メタノールが石油燃料として使用される場合、MARPOL条約附属書Iの規則1に従って、サプライヤーはSOLASの第VI章規則5-1に従って製品安全データシート(MSDS)も提供する必要があります。いくつかの船級協会は、メタノール燃料船を対象とした独自の規則を持っています。さらに、非標準で引火点の低い船舶用燃料であるため、港湾当局は通常、燃料としてのメタノールの供給に関連する特別な要件を持っています。メタノール自体は新しいものではありません。これは広く取引されている商用製品であり、世界中で安全に取り扱われていますが、唯一の変更点は、メタノールが燃料として船舶に供給されていることです。また、基本的なバンカリングの原則は、供給者から船舶に意図した量を流出、漏れ、その他の危険なしに安全に移送するためにも適用されます。

ショアターミナルは、船舶のオペレーターが従来のバンカーの積み込みに精通し、十分に実践しているのと同様に、バルク製品としてのメタノールの積み込みまたは排出に非常に精通しています。したがって、バンカー製品としてのメタノールの場合、問題はこれらの既存の機能を適応させることであり、(船主/船舶運航者とそのプロセスの供給側を支援するために)いくつかの専用のバンカリングチェックリストが船級協会によって開発され、これらはすべての利害関係者に利用可能になっています。

利点

酸化硫黄の排出はなく、メタノールの燃焼から放出される粒子状物質は非常に低いレベルです。
メタノールは、周囲の温度と圧力で液体であるため、加圧、圧縮、または極低温で保存する必要はありません。
メタノールは水に溶けやすく、混和性が高いため、万が一こぼれた場合、燃料は急速に海水に溶けます。
メタノールのエネルギー密度は、アンモニアに広く似ており、水素よりも高いため、現在使用されている重油(HFO)ほどコンパクトではありませんが、船内貯蔵は経済的に実現可能です。
産業用による現在の高可用性(ただし、グリーンメタノールを除く)。
規制と市場の成熟度

これらの特性により、メタノールは、規制遵守と現実世界の実用性とのバランスを取りながら、新たに出現した海運用グリーン燃料の中で最も運用可能なものの1つとなっています。

欠点

二酸化炭素排出量 – タンクからウェイクまでの排出量は化石燃料よりもわずかに低いだけですが、カーボンネガティブなサプライチェーンによって相殺できると考えられています。
安全性に関する考慮事項:メタノールは毒性が高く、可燃性で腐食性が高いため、厳格な安全対策が必要です。メタノールは、特定の貯蔵/取り扱いの取り決めと、適切に構築されコーティングされた貯蔵タンクを必要とします。
引火点が低く、毒性が高いため、強化された安全システムが必要です。
燃料油に比べてエネルギー密度が低い。
グリーンメタノールの生産には、かなりのものが必要です
その潜在的な需要を満たすために、増加します。

新築とレトロフィットの注文が増えています

2025年5月現在、マースクは既存の11隻を基に、年末までに少なくとも19隻のメタノール動力船を運航する計画であると報じられています。COSCOとCMA CGMも同社初の船舶の引き渡しを受けており、既存のエンジンの改造注文も同様に増加しています。

設計要件の簡素化、CAPEXの削減

メタノール燃料の新造船または改造の設備投資は、加圧や高価な極低温燃料タンクやシステムを必要としないため、比較的低く抑えられます。メタノール燃料タンクは、従来のバンカータンクの約2.5倍のスペースを必要としますが、メタノール燃料システムはLNG燃料システムよりもはるかにシンプルです。

安全性と環境への配慮

メタノールは気候ガスでも環境への危険でもありません。水とよく混ざり合い、無害になるため、生分解性です。メタノール蒸気は空気よりも重いため、低地に沈みます。メタノール燃料システムを改造する場合、必要なアクセスポイントが利用可能であれば、特定の内部コーティングを施した後、既存の燃料タンクまたはバラストタンクをメタノールに使用することができます。メタノールエンジン技術は複雑ではありません。メタノールを貨物として扱うことは長い間証明されており、今では燃料としての実績があります – 本当に残っているのは、さまざまな船種用の特注エンジンを開発するだけです。メタノールは腐食性であるため、船舶の通常の(燃料油、軽油、ディーゼル)タンクに保管することはできません-タンクはステンレス鋼、またはメタノールキャリアの貨物タンクに見られるような実績のあるコーティングを施した炭素鋼である必要があります。

効果的なメタノール船舶管理には、エンジニアリング制御、乗組員の規律、および積極的なメンテナンスの緊密な統合が必要であり、デュアルフューエルの経験を持つ技術的に熟練したマネージャーの必要性が強調されています。

排出ガス規制が世界的に調和していない

最大の課題の1つは、化石(青色)メタノールがMGOと比較してGHG排出量の総ライフサイクルを約10%増加させることです。現在のIMO規制では、2030年代半ばまでカーボンクレジットを提供するか、ブルーメタノールとグリーンメタノールのブレンドが許可され、その後、グリーンメタノールへの切り替えが義務付けられます。

グリーンメタノール:増産が必要

グリーンメタノールは、今日、大量のバンカリングでは入手できません。多くの企業は生産に投資する意欲がありますが、最初に需要を見たいと考えています。

バンカリングインフラストラクチャとバンカリング品質

2025年5月現在、世界初の大規模な商業用電子メタノール施設であるデンマークのアーベンラーにあるKassø eメタノール施設が開設され、マースク、レゴグループ、ノボノルディスクなどの産業パートナーに電子メタノールを積極的に供給しています。この施設はSolar Park Kassø ApSが所有し、年間生産能力は42,000トンで、完全に再生可能エネルギー源で運営されています。

メタノールを使用する船舶に関するIMOの要求事項によると、爆発リスクを低減するために、バンカータンクのアレージスペースを窒素などのガスで不活性化する必要があるため、メタノールを使用しない船舶にはIGシステムを設置する必要があります。新しいバンカリングサプライチェーンの開発には、すべてのユーザーにとって、すべてのバンカリング条件で安全であることを保証するための勤勉さと完全なリスク評価が必要であり、IMOは2020年に船舶およびバンカリング要件に関する通達、IMOサーキュラー(IMO、MSC.1 / Circ.1621)メチル/エチルアルコールを燃料として使用する船舶の安全に関する暫定ガイドラインを発行しました。

2025年5月現在、メタノールバンカー燃料の具体的な品質基準は進化しており、さまざまな取り組みや基準が策定されています。例えば、シンガポールでは、メタノールバンカリングを容易にするための新しい基準を導入しました。これには、管理輸送、乗組員のトレーニング、効率的で正確なバンカリングプロセスを確保するための質量流量計(MFM)の使用など、さまざまな側面が含まれます。さらに、CIMAC(International Council on Combustion Engines)は、メタノールの技術規格であるISO 6583:2024に関するガイドラインを提供しています。

メタノールバンカリング港と将来の準備状況:

レトロフィットの課題とNOx排出量

新しい燃料に適応するために船舶を改造するには、修理工場との緊密な協力が必要であり、修理工場はもちろん、作業を計画し実行するための設備と能力を備えている必要があります。船舶、安全システム、エンジンを準備するための早期のプロジェクトスコーピングだけでなく、燃料タンクのサイズについても計画を立てる必要があり、これらの新しい/追加の燃料タンクの要件により、燃料タンクのスペースが減少する可能性があります。そのため、船舶の運航者は、船舶の将来の運用プロファイル、それによって生じる燃料需要、および必要となるタンク容量を理解することが重要です。また、事業者は、CII計算やNOx排出量などの排出プロファイルを確実に理解する必要があります。大規模なエンジンの改造(または交換)により、船舶はNOxティアIIIレベルを満たす必要があり、したがって追加のNOx削減技術が必要になる場合があり、メインエンジンの改造には新しいNOx排出認証が必要になります。ほとんどのエンジンメーカーは、選択的触媒還元システムや排気ガス再循環などのNOx還元技術も製造しています。別のそのようなものは、メタノールへの水の添加を含む。

並行して、船舶管理会社は、新造船をサポートするだけでなく、技術的に複雑な改造を実行することが求められており、メタノール対応の船舶管理を成長する専門分野にしており、Synergyは、エンジニアリングの才能の豊富なベンチと構造化されたリスク管理フレームワークにより、新造船の監視から日々の航海の実行まで、メタノール船の運用をエンドツーエンドでサポートしています。

トレーニングの課題

脱炭素化の未来に向けて進むことは、新たな機会と新たな雇用を創出します。このプロセスでは、産業界の労働力の再教育とスキルアップが緊急に必要であり、特に新興の海事経済において、 GHG排出ゼロおよびほぼゼロの燃料への安全で公平かつ公正な移行を支援する非常に多くのスキルイニシアチブがすでに存在しています。

しかし、ここでの課題は、「メタノールを船上で安全に展開するためには、どの程度の人間の能力と訓練の枠組みが必要か」ということです。メタノールなどのGHG排出ゼロおよびほぼゼロの燃料は、乗組員の健康と安全に関して独自の課題と危険性をもたらし、専門的な知識と安全対策を適切かつ効果的に実施する必要があります。しかし、現行のSTCW(Standards of Training, Certification, and Watchkeeping for Seafarers)条約には、これらの新燃料を具体的に扱う際のガイドラインや能力レベルはまだ含まれていません。メタノールの場合、燃料の可燃性が高いことが大きな懸念事項であり、火災検知方法と最新の個人用保護具(PPE)プロトコルが必要です。

また、メタノールの毒性特性と腐食性に関する詳細なトレーニングは、移行の次の段階で必要になります。ステークホルダーは、STCW条約の包括的な見直しと並行して、新技術や代替燃料を使用する船舶の訓練規定の策定を迅速に進めるための努力を相乗効果で進める必要があります。海運業界が代替燃料や持続可能な技術への大きな転換を遂げる中、船員の死活的重要性はかつてないほど明確になり、船員のスキルアップと訓練が急務となっています。より環境に優しく、より技術的に進歩した海事セクターに移行する際には、これらの変化を安全かつ効果的にナビゲートするためのスキルと知識を労働力が備えていることが不可欠です。船員は世界貿易とエネルギー輸送のバックボーンであり、彼らの訓練を向上させることは、業界だけでなく、安全性、効率性、そして海事業界自体の未来への投資でもあります。

シナジーでは、これをシステムやプロトコルだけでなく、あらゆる運用レベルに組み込まれた人間の能力を通じてリードする機会と捉えており、代替燃料が海運を再構築する中、将来に備えたフリート管理へのアプローチにより、船主は技術的な俊敏性と実証済みの運用深さに支えられて自信を持って拡張できます。

参照

SGMF 2024 – メタノールバンカリング
メタノールの環境上の利点 – IMO
ABS – メタノールバンカリングアドバイザリー
マリンメタノールレポート – メタノール研究所
Lloyd’s メタノールバンカリングの紹介
DNV Bulletin – メタノールを燃料ヘッドとして、海運業界の主流に

サイラム・K博士

MOL SYNトレーニングセンターのアシスタントテクニカルマネージャー。

サイラム・K博士は、MOL SYNトレーニングセンターのアシスタントテクニカルマネージャーです。彼はグレートイースタンのセーリングチーフエンジニアであり、20年以上の教育経験があります。彼は燃料の研究を完了し、査読付きの国際ジャーナルに技術記事を執筆しています。「神は細部に宿る」というのが彼の信念です。