未来の燃料による海運の低排出ガス化

世界貿易の90％を占める海運業は、世界経済において極めて重要な役割を果たしています。その一方で、温室効果ガス排出量の3％を占めるという課題もあります。国際海事機関（IMO）は、排出量削減のための戦略を採択しました。これには代替燃料が大きな役割を果たします。

国際海事機関（IMO）は海運業界に対し、2050年までに温室効果ガスの排出量を2008年比で50％削減するよう求めています。

(持続可能性パンフレットサステナビリティ・パンフレット)

海運が環境に与える影響を軽減するため、IMOは温室効果ガス排出削減戦略を採択しました。一方では、船舶の設計を最適化し、燃料消費量を削減すること。一方では、燃料そのものに主眼が置かれています：環境規制が強化され、持続可能性に対する社会的意識が高まる中、従来の化石燃料はもはや目的に適合していません。

代替燃料、低排出ガス燃料、あるいは排出ガスを出さない燃料といった未来の燃料は、海運におけるCO₂ 排出量を大幅に削減する革新的なソリューションを提供します。しかし、同時に課題もあります。例えば、船舶に燃料を補給するための適切なインフラが陸上で利用できなければなりません。また、生産は経済的で持続可能でなければなりません。さらに、燃料は環境にやさしく費用対効果が高いだけでなく、船上で安全に保管でき、長時間の航行に十分な量でなければなりません。代替燃料で動くエンジンはすでに開発されています。

大型貨物船に適した代替燃料

従来は主に重油（HFO）を燃料としていた大型貨物船では、主に3つの代替燃料が利用可能です：液化天然ガス（LNG）、メタノール、アンモニアです。一方、水素はエネルギー密度が低く、水素タンクが船のスペースを取りすぎるため、大型船や長距離航行には不向きと考えられています。一方、LNGは現在すでに大規模に利用されており、特にデュアルフューエル・エンジンで利用されています。これは、LNGとHFOや舶用ディーゼルなどの液体燃料の両方で運転することができます。燃料としてのメタノールは、排出上の利点があり、すでに容易に入手可能で、特に取り扱いや燃焼の点で、現在の燃料と比較的類似しているため、開発期間やリスクを軽減することができます。長期的には、アンモニア（NH₃）は、炭素ベースのメタノールとは異なり、直接燃焼時にCO₂を生成しないため、興味深い代替燃料です。

また、従来のプロセスを用いて、環境にやさしい水素から大量に生産することもできます。また、アンモニアは水素よりもエネルギー密度がはるかに高いため、貯蔵や輸送が経済的に行えます。しかし、アンモニアは非常に毒性が強く、燃焼特性もあるため、エンジンや船舶の開発・運用には特に困難が伴います。

大型貨物船は20～40年の耐用年数を想定して建造されており、長期的にどの燃料が主流になるかはまだ明らかでないため、現在の船舶用エンジンは複数の燃料用に設計されていることが多い。さらに、既存の船隊の一部は、今後数年のうちに、古いエンジンも将来の燃料で運転できるように改造される予定です。

これは圧力測定にとってどのような意味があるのでしょうか？

新しい燃料の化学的・物理的特性が異なるため、エンジンやユニットの圧力測定も適合させる必要があります。LNGやメタノールには既存の技術や製品をほぼそのまま使用できますが、アンモニアを燃料とするエンジンには新しい圧力トランスミッタを開発し、場合によっては統合する必要があります。圧力トランスミッタの測定セルはステンレス鋼製で、完全に溶接されています。アンモニアによる損傷はありません。しかし、現在シール材として使用されているエラストマーは、アンモニアとの接触には適していません。そのため、漏れを防ぐためには、シール形状を適合させるか、密封された二重チャンバーを使用する必要があります。

さらに、アンモニアはHFOよりも爆発の危険性が高くなります。そのため、アンモニアエンジンでは適切な認証を受けた圧力トランスミッタをより頻繁に使用する必要があります。トラファグは有名な舶用エンジンメーカーと密接に協力し、安全性、信頼性、正確性、費用対効果に優れたカスタムメイドの圧力トランスミッタを開発しています。トラファグは、センサ開発における長年の経験、重要なコア技術における専門知識、柔軟な製造技術により、高度に成熟したソリューションを迅速に開発し、新しいエンジンの開発期間を短縮することができます。このように、トラファグは海運におけるより環境に優しい燃料への移行に重要な貢献をしています。