持続可能で柔軟な船舶設計を実現

将来に渡る持続可能な船舶の実現には、設計の初期段階から重要となる意思決定を行う必要があります。これには、船舶のライフサイクル全体を通じ、新しい燃料や技術を取り入れることができる柔軟な設計を行うことや、それぞれ独自の設計に基づく排出量の包括的な評価も含まれます。

船舶の寿命が延びれば延びるほど厳しくなる脱炭素化規制に対応するため、現在設計中の船舶には何よりも「柔軟性」が求められます。未来の燃料や新しい船舶推進技術については不確定要素が数多くあるため、過去に成果を上げた解決策を単純に繰り返すだけでは、25年後のコンプライアンスや競争力を維持するための柔軟性が十分でない可能性があります。

柔軟性を確保するための設計上の決定、例えば異なる燃料の使用や新技術、ハイブリッド化などを可能にすることで、燃料や技術の不確実性に直面してもプロジェクトをより強力なものにすることができます。具体的には、将来的に代替燃料タンクを設置しやすくするために甲板下部のスペースを確保することや、風力推進システムの負担に耐えられるような船殻構造を確保することなどが挙げられます。

これらの判断は、新造船プロジェクトのかなり早い段階で行う必要があり、設計の初期段階では頻繁に、かつ短期間で、変更が行われることになります。設計者にとって重要な課題は、柔軟性と、目先で求められている性能や効率のバランスを取ることです。的確に選択するためには、この初期段階の設計プロセスを進化させ、設計者、インテグレーター、船主、造船所の間で、より多くの対話とデータ交換を行う必要があります。 

排出量解析の重要性

船舶設計は非常に時間的制約の多いプロセスであり、各設計業務は費やす時間に対して相応の価値を生み出さなければいけません。一方、今日のような状況で競争力と収益力のある船舶を建造するためには、新造船のそれぞれの性能とコストを正確に把握する必要があり、これは設計プロセスの早い段階で行わなければなりません。 

そのため、風力発電のような新しいクリーンテクノロジーを採用することは、技術者や設計者がこれらの特殊技術に触れたことがない場合が多いため、非常に挑戦的であるといえます。現在、燃費向上や、推進システムを一新するための船舶設計のオプションは数多く存在しますが、そのオプションを評価、比較し、十分な情報を得た上で船舶の将来性を判断しようとすることは困難です。また、このような革新的なシステムの多くは、実際の運航条件の下では、燃料節約と排出削減の面において、設計上の選択がどのように機能するかを正確に試算するためのデータは、まだ限られています。 

CII格付けは、船舶の1年間の運航に伴う二酸化炭素排出量を測定する「 the Annual Efficiency Ratio (年間輸送効率)」から導き出されます。

今後、脱炭素化の圧力が高まるにつれ、排出量解析は設計プロセスの要となるはずです。この将来の船舶環境性能評価は、EEDIのような設計重視の計算式ではなく、実際に測定した燃料消費量をCO2排出量に換算して行われるようになります。この事実は、単に想定の運航地点や条件ではなく、将来予測される運航プロファイルをデータに基づいて評価する必要性を浮き彫りにしています。 

正確で信頼性の高いデータの取得は、航路ごとに条件が異なるため複雑です。例えば、カイトやセイルの種類によって風の条件が海洋横断航海ではよくても、近距離航路ではそうでない場合があります。 

初期段階からスマートな意思決定を

設計の初期段階での決定事項は、その後の設計進捗に決定的な影響を与えるため、排出量評価は設計の初期段階で行う必要があります。そしてまた設計初期段階は、一つの設計タスクに費やせる時間が最も制約される上に、船の正確な排出レベルを分析するのは非常に時間がかかり困難です。 

そのため、環境に配慮した船舶設計の選択のためには、こうした解析にかかる労力を軽減する必要があります。 その為には強力な設計ツールが必要です。そして重要なのは、すべての関係者のコラボレーションを可能にすることです。

NAPA 3Dモデルで解析した、フレットナーローターセイルの効果

NAPA はそのサポートができる唯一のソフトウェアです。NAPAの設計ツールは、業界では既に設計初期段階から広く利用されており、また、運航船のデータ解析やAIS、実測の運航データなど、強力な自社能力を有しています。NAPAの3Dモデルにより、船舶設計者や構造技術者はデジタルモデル上で様々な選択肢を試行錯誤し、安全性と効率性を確保するために個々の設計を最適化することができます。すべての情報はNAPAデータベースに集約され、ウェブ上でリアルタイムに3Dモデルにアクセスできる最新ツール「NAPA Viewer」などを介して、建造プロセスに関わるすべての関係者のアクセスを可能にします。 

また、IMOの脱炭素化目標を達成するために、運航データやさまざまな脱炭素化技術の情報を船舶設計に反映させる新たな方法を検討するなど、その機能を進化させ続けています。これにより、船舶設計の初期段階から適切な判断を行い、貴重な時間を節約するとともに、船舶がその生涯を通じて商業的価値を維持できるような成果を生み出すことができるのです。