Published: 2022-08-05 11:51

水上を滑空する船「電気水中翼船」の可能性

スウェーデンのストックホルム近郊にあるメラーレン湖で、電気水中翼船「Candela P-12」が湖面の3フィート（約90cm）上を疾走している。水中翼が水を切るだけで、航跡も騒音も排出物質もほとんど出ない。このスウェーデンの首都では通勤のために島々を移動する人が多いが、そのためのディーゼルエンジン搭載の巨大フェリーとは大違いだ──。

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この水中翼を備えたフェリーの話は、いまのところ机上の空論ならぬ“水上の空想”にすぎない。スウェーデンのスタートアップであるCandelaは、水上に船体を浮かべて進む電動ボートのレジャー版をすでに製造しているが、このP-12はまだ完成していないからである。

Candelaの最高経営責任者（CEO）グスタフ・ハッセルスコグによると、この電気水中翼船は2022年11月の発表に向けて「生産のための設計段階」にあり、試験運航を23年に実施する予定だという。Candelaの狙いは、水上に浮くフェリーをストックホルムの公共交通手段の選択肢に加えることだ。

フェリーによる炭素排出量の削減は、ストックホルムの優先事項となっている。現時点でストックホルムにある60隻のフェリーが排出する二酸化炭素（CO2）は年間40,000トンで、スウェーデンのすべての船舶が排出するCO2の8%を占めているという。こうしたフェリーが都市部に大気汚染物質を排出していることから、公衆衛生上の懸念が高まっているわけだ。

「船舶は化石燃料の使用を早急にやめなければなりません」と、マンチェスター大学ティンダール気候変動研究センターで研究するサイモン・ブロックは指摘する。「短距離の移動であれば、電動船がこの問題の解決に重要な部分を占める可能性があります」

電動船に関してスウェーデンは時代を先取りしており、25年までに炭素排出量ゼロのフェリーをストックホルムで運航できるよう取り組んでいる。またストックホルムでは、すでに電動フェリーの試験運航をしており、自治体は水上に浮くP-12以外にもフェリーサービス企業Green City Ferriesのモデルも試験運航中だ。

ノルウェーではフィヨルドツアーに電動フェリーを活用し、北アイルランドのベルファストではP-12と同じように水上に浮くボートの試験運航を実施している。また、英国のプリマス大学ではディーゼルエンジンのフェリーを電動フェリーへと転換するプロジェクトが進行しているという。

このような動きは、大半のフェリーがディーゼルを動力源とし、大きな環境問題になっていることを考えると朗報だろう。欧州連合（EU）のデータによると、全船舶のうちフェリーが占める割合は船舶数で見ると3%だが、炭素排出量では10%を占める。そして米国のフェリーの95%超はディーゼルエンジンを搭載している。

だが、ストックホルムで通勤の渋滞を緩和するには、エミッションフリーのエネルギーよりも重要なことがあるというのが、Candelaの見解だ。それは、より多くの人々がクルマの使用を思いとどまるくらい、フェリーの速度を速くすることである。

ラッシュアワーだと、タップストロム郊外からストックホルム都心部までクルマで50分かかるが、時速30マイル（同約48km）に達するP-12なら水路を経由して25分で移動できると、ハッセルスコグは説明する。

ストックホルムの島々を結ぶ公共交通機関であるフェリーを運営するWaxholmsbolagetは年間120万人の乗客を運んでいるが、市内でフェリー以外の公共交通機関を使う通勤客が1日に78万人であることと比べると、もっと多くのスウェーデン人を水路で移動させる余地がある。

ただし、電動のいかなる交通機関でも問題なのは、重いバッテリーが必要になることだ。船の場合は水の抵抗を受けるので、特に問題となる。

この問題に対処すべく、カンデラは水中翼を採用している。水中翼の仕組みは、船にとりつけた脚が水中へと伸びて翼のように動き、速度が上がるにつれて離陸時の飛行機のように船を水面から浮上させるというものだ。

「港では翼はすべて船体に格納されているので、保護されています」と、ハッセルスコグは説明する。「ところが、翼を下げてスロットルを開けると、船は水面から浮上します。この浮上の一連の動作を制御システムがこなす点は、飛行機に似ています」

水中翼船はすでに存在している船の種類だが、船の電動化や自動制御システムは新しい。

カーボンファイバー製のCandela P-12は、180kWhのバッテリーを搭載したふたつの推進システムをもち、充電が必要になるまで3時間の連続操業が可能だ。全長12m、全幅4.5m、重量8.5トンの船は、定員30名である。

水上に浮かぶ超高速の船と言われると、通勤するたびに朝食が胃の中から飛び出ると思うかもしれない。だが、Candela P-12は、自動制御システムがセンサーのデータを収集し、船の水面からの高さや横揺れ、縦揺れを1秒間に最大100回まで調整することで、どんな天候でも快適な乗り心地を約束する。

「この制御システムによって船の上下動を防げます」と、ハッセルスコグは語る。船の上下動は船酔いの原因になりがちだ。「これまでわたしたちのフェリーで船酔いした人はいません」

つまり、Candela P-12が完成すれば、乗客ひとり当たりのエネルギー消費量はハイブリッドバスよりも少なく、速度はクルマよりあり、燃料費や維持費は40%削減されるはずなのだ。それに水上を滑るように進むので、水上と水中の両面で周囲の環境を損なうことも少ない。

P-12の開発にあたってCalndelaは、既存の船を単に大型化するわけにはいかない。なぜなら、さまざまな規制が課されているからだ。

例えば、船体を厚くすることやバッテリー用に火災安全装置を取りつける必要がある。さらに乗客用のトイレのほか、ずっと船を運転することになる1名だけの乗組員のトイレを分けなければならないというややこしい規制もある。

トイレのほかに、もうひとつ規制を突破しなくてはならない。それは制限速度が6ノット（時速約11km）という内陸水路における制限速度の低さだ。

水中翼船は最高速度での航行が最も効率的である。この種の速度制限は、安全のためと後流（流体中を運動する物体の後方に生じる乱流）を減らすためにあるが、そもそもP-12のような船は後流が生じない。

「速度制限の問題を解決するには、規制の適用免除を受けるべく、港湾局やフェリー事業者に働きかけることになります」と、英国の船級協会ロイドレジスターの脱炭素化プログラム・マネジャーのチャールズ・ハスケルは語る。ストックホルム周辺の制限速度は12ノット（時速約22km）であるが、試験運航中のカンデラP-12はこの速度制限を免除されている。

すべての都市がストックホルムのように水路を“幹線道路”として使えるわけではないが、電動フェリーは沿岸の大都市圏に訴求するアイデアかもしれない。

カンデラの競合企業であるArtemis Technologiesも、電動の水中翼船をベルファストで試験運航中だ。CandelaのCEOのハッセルスコグは、イスタンブールや中東地域の当局との交渉を進めている。

サンフランシスコのベイエリアでフェリーを運航している緊急水上輸送局（WETA）の担当者は、カンデラP-12の機能を確認するためにストックホルムを訪れたという。ストックホルムのような沿岸都市では、フェリーは充電システムが必要になるとはいえ、線路のようなインフラを敷設せずに“水中版の路面電車”になりうる。

「フェリーが水上のライトレール（軽量軌道交通）のように機能して、クルマで移動する何百人もの人々のためになるのであれば、それこそがより必要なことなのです」と、リーズ大学の教授で都市未来学を専門とするポール・チャタートンは語る。「フェリーの速度は、この問題の核心ではありません。大都市の河川環境では、短距離間で大勢の人々を運べる大型船が必要なのです」

一方で、小型フェリーを多数運航するほうが大型フェリーよりも融通が利き、必要に応じて利用できる。このため時刻表や定位置にある停留所が不要になると、ハッセルスコグは主張する。

小型フェリーを多数運航するというアイデアは、フランスのリヨンで試験運航されているSeaBubblesの水素で動く水中翼を採用した水上タクシーでも注目されている。

公共交通機関として使う以外にも、小型フェリーの使い道はあるかもしれない。ロイドレジスターのハスケルによると、洋上風力発電所の保守担当者や物資を小型フェリーで運ぶことで、岸から何マイルも離れた沖合の発電所まで保守担当者を船酔いさせずに届ける問題を解決できるという。

リーズ大学のチャタートンは、ヴェネツィアの水上バスであるヴァポレットの人気の高さを例に挙げ、たとえ最高速度を出せなくても水上タクシーや水上バスは水路のある都市では有望だと語る。

ゆっくりと運河を進む電動の荷船は旅客を運ぶだけではなく、道路から積み荷をどかすこともできるだろう。「エネルギーをほとんど、あるいはまったく使わずに多くのものを移動できます」と、チャタートンは語る。「そして欧州の多くの都市には運河がありますよね」

船体を水上に浮かべて移動する電動フェリーにせよ、低エネルギーの荷船にせよ、都市の水路の有効活用は持続可能性の観点から理にかなっているとハッセルスコグは言う。「特別なインフラはまったく必要ありません。水がそこにあるのですから。だからこそ、昔は水路が使われていたのでしょう。誰もが水路に出ればよかったのです」