何世紀にもわたって私たちは海を越えて物資を輸送してきましたが、世界のサプライチェーンは、航路を占拠するほど巨大なディーゼル駆動の巨大船への依存度をますます高めています。この巨大産業を脱炭素化するにはどうすればよいでしょうか？Fleetzero社は、より小規模な港湾と巧妙なバッテリーシェアリングシステムを活用しながら、太平洋を短距離航行する電気船で脱炭素化できると考えています。
これらの巨大船舶は世界の貨物の大部分を運び、年間約10億トンの二酸化炭素を排出しているため、排出量と気候や海洋への影響を懸念するすべての人にとって、この問題は深刻な問題です。ここには大きなチャンスが存在します。しかし、他の既存産業、そして船舶自体と同様に、慣性力の克服は困難な場合があります。
スティーブン・ヘンダーソンとマイク・カーターは海運業界で育ち、エンジニアとして、業界の仕組みを変えようとする人々が直面する大きな力と課題を理解しています。全長1000フィートの船を建物ほどの大きさのエンジンで改造するのに比べれば、一般車両の電動化は容易です。たとえ実現できたとしても、どうやって充電するのでしょうか？100マイルごとにクレーンの土台まで延長コードを12本も引き伸ばさなければならないのでしょうか？
これはエンジニアリングと物流の両面における深刻な問題の集合体であり、業界は、汚染を伴う従来の方法からの脱却は複雑でコストもかかるという思い込みによって麻痺状態に陥っています。既に様々な要因（今や高騰するガス価格も含む）によって利益率が圧迫されている中で、より持続可能な推進力への移行にかかる費用を負担できる余裕が本当にあるのでしょうか？成功している荷送業者でさえ歓迎しないコスト増加は、小規模で経済的に恵まれない地域や企業を市場から完全に排除してしまう可能性があります。
幸いなことに、Fleetzero社は、このソリューションがよりクリーンなだけでなく、運用コストも削減できると考えています。その理由は、（素人目には）意外な事実にあります。大洋横断輸送は必ずしも海を「一直線」に横断するわけではないのです。東アジアから西海岸の港までは、海岸線に沿って進む方がほぼ直線的（そしてリスクも低い）です。航路は長く見えますが、地球の曲率を考えると、実際にはそうではありません。しかも、陸地に近いため、途中で補給や配送を行えるという利点もあります。
数千マイルも途切れることなく移動する必要がない場合、バッテリー駆動の輸送はより意味を持ち始めます。そして実際、それは組み合わさって潜在的に変革をもたらす全体像を形成するいくつかのパズルのピースのうちの 1 つにすぎません。
標準配送単位
「この航行の奇妙な経済性は、船舶の数が増え、寄港地が増えるほどコストが下がるということです。鍵となるのはバッテリーを交換可能にすることです。プラグイン式の船舶ではこれはうまくいきません」とヘンダーソン氏は述べた。
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これは少し直感に反するかもしれない。「実際に、娘のおもちゃの船で床の上でこのことを再現しなければならなかったんです」と彼は付け加えた。しかし、こう考えてみよう。船が1000マイル航行できるだけのバッテリーを搭載している場合、毎回正確にその距離を航行しない限り、容量が多すぎるか少なすぎるかのどちらかになる。そして、もし両端でバッテリーを交換しなければならない大型船が1隻しかない場合、アクティブなバッテリーを2倍の数、つまり目的地ごとに交換するセットを常に用意しておかなければならない。しかし、同じ容量を複数の小型船に分割し、寄港地を増やすと、同じ量の貨物を輸送するのに必要なバッテリー容量は、突如としてはるかに少なくなる。
簡単なケースを示すこの便利な図が、理解を深めるのに役立つかもしれません。
中間の構成は数多くありますが、考え方は明確です。つまり、スワップネットワークを柔軟にするための中間港があれば、より多くの小型船舶で同じ量の貨物を輸送するのに必要なバッテリーの量は少なくなります。プラグイン式の船舶がうまく機能しない理由の一つは、バッテリーを大量に搭載しているため（バッテリーの活用率が低い）、またドックサイドでの充電が利用できない可能性があることです。
船舶の電動化においてバッテリーは最もコストのかかる部分であるため、効率化によって船隊の導入コストを大幅に削減できます。しかしもちろん、このアプローチでは、充電インフラが整っていない港湾への設置も必要になります。Fleetzeroのアプローチは、一見すると当然のことのように思えるかもしれませんが、船舶のバッテリーを輸送コンテナに収納することで、積荷と同様に持ち運びやすくするというものです。
もしこれらの船がかなりスペースを取るのではないかと心配されているなら、答えは2つあります。まず、巨大なディーゼルエンジンと燃料タンク、バラストタンクを取り外すことで、船のスペースが大幅に広がり、貨物積載量が倍増することもあります。そしてもう1つは、必要な数だけ積めば済むということです。
「船にバッテリーを2個積むことも、200個積むこともできます。積むたびに航続距離が変わります」とヘンダーソン氏は語った。「他の貨物と同じように積み下ろしも積み込みもできます。倉庫や地元の電力会社など、必要な場所に運んでくれます。」
そこでは、オフピーク電力を利用して、これらのリヴァイアサン バッテリー (と彼らが呼ぶ) を安価に充電したり、船舶がディーゼル発電機で稼働しなくても済むように、船舶が接続するための臨時電源として使用したりすることもできます。
「ドックの電化は費用がかかります。これらの港はどれも50年、100年もの歴史があります」とヘンダーソン氏は続けた。「実際、私たちのバッテリーを他の船舶に電力供給する方が安くつくと提案されました。そうすれば、ドックごとに変電所を建設する必要がなくなるからです。」
これは次のパズルのピース、つまりこの仮想的な船舶ネットワークを実際の港湾ネットワークに適合させることにつながります。
寄港地
カーター氏は、アイデアを練っていた段階では、1万個のコンテナを積んだ巨大船で大西洋を直進するには、高さ数マイルのバッテリースタックが必要になることは明らかだったと説明した。これは技術的な課題であり、コンテナを数個しか積まない船なら可能だったものの、物流や小型船の群れではうまくいかなかったという。「最適な船のサイズがあり、それは3000～4000個のコンテナを積んだ船です」とカーター氏は述べた。（この記事に掲載されている画像は、提案されている小型試験船のものです。）
「これらの港は比較的小さいので――それでも700フィート程度です――より小規模な港にアクセスできます」とカーター氏は述べた。「港はたくさんありますが、そこに入港できる船舶はありません。小型船舶を利用できることで、物流会社はサプライチェーンにおいて、現在よりもはるかに柔軟な対応が可能になります。ポートランドやエバレットのような港はあまり知られていませんが、混雑も少なく、貨物を顧客の近くに届けることができます。」
これにより、船舶が頻繁にピットストップを行い、消耗したバッテリーを降ろし、目的地まで運ぶのに必要なだけの新しいバッテリーを積載するという構想も実現可能になります。これは、高速道路沿いに充電ステーションのネットワークを構築するようなものです。こうした小規模な港湾の地方自治体や港湾管理者は、言うまでもなく、新規かつ定期的なビジネスを獲得するというこの構想に熱心です。
つまり、コンテナサイズのポータブルバッテリーを使用すると、中型船での中距離移動が現実的になり、小規模な港が活性化して、多額の投資をすることなく充電ステーションとして機能し、ネットワークを強化して船隊の運用コストを削減できるため、バッテリー駆動の船舶は従来のガス駆動船と競合でき、おそらくはそれよりも安価になる可能性もあります。
期待が持てる一方で、多すぎるようにも思えます。賢明なスタートアップ企業の例に漏れず、彼らは小規模からスタートし、コンセプトを実証し、3年以内に規模を拡大する準備を整えています。Y Combinatorの最新冬季コホートのデモデーでデビューしたばかりですが、Fleetzeroは既にエンジェルラウンドとプレシードラウンドを合わせて350万ドルを調達しています。投資家には、サム・アルトマン、ジョン・ドーア、デビッド・ルーベンスタイン、デビッド・アデルマン、Flexport、Y Combinator、My Climate Journey、そしてヨリス・ポートなどが名を連ねています。
最初の課題はバッテリーの製造だった。彼らは、これらの船上で火災が発生する危険性が極めて高いため、バッテリーの化学的性質が他の多くのバッテリーとは大きく異なることに気づいた。「自己酸化しないバッテリーが必要でした」とヘンダーソン氏は述べ、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といったバッテリーに深刻なリスクをもたらす可能性のある自己酸化プロセスについて言及した。最終的に彼らはリン酸鉄リチウムを採用し、受動的および能動的な消火対策を組み込んだ。
これで一段落。次の課題は、300フィートの船に大量の貨物を積み込み、輸送と交換のプロセス全体を最初から最後までテストすることです。これが完了し、必要な規制当局の承認が得られれば、2025年に船舶の改造を開始する予定です。おそらく、さらなる資金調達の後でしょう。
幸運と多大な努力があれば、Fleetzeroは同年に商業運航を開始することができた。大きな負担ではあるが、ほぼ全員が彼らを応援しているという強みがある。この規模の海上輸送の電動化は、船主、港湾運営会社、物流会社、そして何よりも地球にとって有益となるだろう。
