エネルギー
グリーンアンモニアによる世界的な航路の脱炭素化
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航運排出削減のためのグリーンアンモニア
炭素排出と聞いてまず思い浮かぶのは、自動車やトラック、石炭・ガス火力発電所です。しかし、大量のエネルギーを消費し炭素を排出する海運業界は、あまり注目されていません。
世界の貿易の90％は船舶で輸送されており、しばしば大洋を横断します。これは世界の温室効果ガス排出量の36％に相当します。また、バッテリーはエネルギー密度が不足しているため、数千マイルの航海に必要なエネルギーを供給できず、現時点では実質的に電化が不可能なセクターでもあります。
炭素汚染だけが問題ではありません。航運業界は歴史的に最も低品質の石油、すなわちタール状の濃厚液体である「バンカーフューエル」または重油/残渣油に依存してきました。
出典: Wikipedia
さらに、ガザとイエメンでの紛争激化に伴い、紅海・スエズ運河の航路を回避しなければならなくなったため、航運業界は一時的にさらなる汚染を生む可能性があります。これにより、ヨーロッパとアジア間のすべての貿易で数千マイルの余分な航路が追加されます。
同時に、パナマ運河でのエルニーニョによる干ばつも、アジアと北米間の貿易を長距離ルートへ迂回させています。
この点は、2023年12月21日の記事「化石燃料供給の問題 – 川上の航運とエネルギー危機」で早くに警告していました。
出典: BBC
航運汚染の徐々なる改善
硫黄排出の削減
石油の中でも最も汚染度が高いバンカー油の使用により、海運業界は世界の窒素酸化物の18～30％、硫黄酸化物の9％を排出しています。地域によってはさらに深刻で、例えばバルセロナではクルーズ船だけで市内の全自動車の3倍の硫黄汚染を生み出しています。
新しい規制がこの問題の解決を目指しています。2020年1月以降、国際海事機関（IMO）の新規則により大気中への硫黄排出が大幅に削減されました。
このため海運業界は低硫黄燃料を採用するか、スクラバーを併用して重油を使い続ける必要が生じました。しかしスクラバーは硫黄を排ガスから除去するだけで、水中に移して海へ排出する場合が少なくありません。
代替燃料
別の選択肢はLNG（液化天然ガス）への切り替えです。天然ガスは石油より硫黄排出量が大幅に少なく、炭素排出量もやや低いためです。問題はインフラで、多くの船舶は低硫黄油やバンカー油の代わりにLNGを燃やせるエンジンを備えていません。
いずれにせよ、低硫黄油やLNG用スクラバーは炭素排出を大幅に削減しているわけではありません。
そのため専門家は代替燃料を有望な解決策として検討しています。こうしたグリーン燃料の最有力候補がグリーンアンモニアです。
グリーンアンモニア入門
アンモニア（NH3）は世界で2番目に多く生産される化学物質です。肥料として使われ、燃焼または酸化させると窒素と水が生じます。
NH3 +O2 → N2 + H2O
したがって、理想的な条件下では有害でない副産物だけを生成する点で、水素燃焼にやや似ています。
水素との違いは、アンモニアはH2に比べてはるかに大きな分子であり、はるかに安定していることです。このため、輸送と貯蔵が格段に容易になります。また、アンモニアは液体水素の約50％以上のエネルギー密度を持ちます。
理想的なアンモニア経済は、再生可能エネルギーで生成するグリーンアンモニアを基盤とします。これはほかの種類のアンモニアと区別されます。
- グレー／ブラウンアンモニア：化石燃料から製造。
- ブルーアンモニア：化石燃料から製造するが、炭素回収を実施。
- ピンクアンモニア（イエローアンモニアとも呼ばれる）：原子力で製造。
- ターコイズアンモニア：メタンの熱分解で製造。メタンを水素と固体炭素に分解し、水素をアンモニアに変換します。固体炭素は貯蔵したり、炭素繊維などに利用できます。
航運に適したグリーン燃料
アンモニアが海運でバンカー油などの化石燃料を代替する有力候補なのは、その物流上の特性にあります。
水素は揮発性が高く、エネルギー密度が不足しているため、遠洋航海には不向きです。バイオ燃料は炭素中立性が不十分であるか、航運業界の膨大なエネルギー需要を満たすだけの量が生産されていません。
対照的に、アンモニアは‑33°C（常圧）で液体として、または20°Cで7.5バール以上に加圧して保存できます。これによりエネルギーロスが大幅に抑えられ、貯蔵・輸送に必要な資本支出が実現可能になります。
さらに、貯蔵が容易であるため、太陽光や風力などの間欠的再生可能エネルギーで生産し、後で使用することが可能です。
液体アンモニアを使えば、港湾は現在石油に使用している貯蔵タンクや配管などの既存インフラを再利用できます。
航運の集中構造を活用する
新たな研究は、アンモニアを環境配慮型の船舶燃料として普及させるもう一つの要因を明らかにしました。オックスフォード持続可能インフラシステム・プログラム（OPSIS）とオックスフォード・グリーンアンモニア技術（OXGATE）の研究者が、海運業界の脱炭素化に必要なインフラを調査しました。
彼らは、燃料需要に基づく世界の上位10、50、100港を対象とすれば、累積グリーンアンモニア燃料需要の21.3％（21.8％）、45.7％（46.7％）および62.0％（62.6％）を満たすことができると算出しました。
この傾向は一部の地域ではさらに顕著です。例えば次のとおりです。
「オセアニア、北アフリカ、南アジア、東南アジアでは、燃料需要で上位10の地域港湾に重点を置くことで、需要の60％超を満たせる」
「世界の海運を脱炭素化するグリーンアンモニアの最適供給」
Jasper Verschuurほか、2024 Environ. Res.: Infrastruct. Sustain. 4 015001
世界には数千の港がありますが、交通の大半は最大規模の港に集中し、最も大型で燃料消費量の多い船舶もそこで扱われるためです。
moderate ambitious (MOD-AMB) future scenario & highly ambitious (HIGH-AMB) – 出典: ERIS
研究者はまた、シナリオにおいてほとんどの生産が赤道付近や熱帯緯度に集中できると指摘しています。そこでは太陽エネルギーの効率が最も高く、「緯度30度（40度）以上で製造されるアンモニアは全体の10％未満」とのことです。
出典: IOP Science
必要な投資額
オックスフォードの研究者は、グリーンアンモニアで海運ルートを脱炭素化するための投資額も試算しました。費用の大半はアンモニア製造インフラ、特に化石燃料に代わるオーストラリアや中東の熱帯・砂漠地域の太陽光発電所に充てられます。推定総額は約2兆ドルです。
巨額に見えますが、従来どおりの運営を続けても、業界が消費する石油の発見・精製に同程度の設備投資が必要です。つまり輸送コストを増やすというより、エネルギー源を変更する話です。
航運の革命
海運は長年、主に人力とバンカー油エンジンなどの旧式技術に依存してきた業界です。
これは、特にAIが業界に導入されたことで急速に変化しています。詳しくは「人工知能を活用した航路の安全確保」で取り上げています。AIにより次が可能になります。
- 航海をより安全にする。
- 無人航行を可能にする。
- 航路と燃料消費を最適化する。
海運業界に訪れるもう一つの革命は、再生可能エネルギーと無公害燃料への転換です。現時点で最も有力なのはグリーンアンモニアです。大規模太陽光発電、アンモニアの製造・貯蔵という主要技術はすでに確立されており、主として政策と投資の問題だからです。
実際、唯一考えられる代替案はバイオ燃料生産の革命、特に藻類バイオ燃料です。このテーマは私たちの別記事「Algal Biofuel: The Next Energy Revolution?」で詳しく調査しています。
しかし、3rd 世代バイオ燃料（しばしば石油系燃料と化学的に同一）は航空業界が大規模に脱炭素化するために必要になる可能性が高く、結果としてアンモニアは航運、さらにはトラック輸送の脱炭素化の中心に留まると予想されます。
燃料株としてのアンモニア
この一覧は、海運業界への導入に関わるグリーンアンモニア企業を中心にしています。CF Industries Holdings, Inc. (CF )（CF）やYara International ASA（YAR.OL）などの大手アンモニアメーカーは現在、主に天然ガスからアンモニアを製造していますが、いずれグリーンアンモニアに移行するとみられ、投資先の選択肢になり得ます。
1. Aker Horizons ASA
Aker Horizonsは、グリーンエネルギーを中心とするAkerグループの子会社です。Akerは再生可能エネルギーや海洋・オフショア事業に注力するノルウェーの大手複合企業です。Aker Horizonsは、炭素回収、グリーン水素、再生可能エネルギーなど複数の子会社を傘下に持つ持株会社です。
出典: Aker
同社は特に水素とグリーンアンモニアの製造に積極的で、北極圏の海運の脱炭素化を目指しています。
Akerはグリーンアンモニア専業ではありませんが、洋上風力、水素製造、グリーンアンモニア生産まで垂直統合全体を担えます。フランスの廃棄物発電、ドイツのバイオマス発電所、中東（サウジアラビアとUAE）の炭素回収事業にも取り組んでいます。
このため、グリーンアンモニアと海運で強い地位を持ち、ほかのグリーンエネルギーや地域分散も含む幅広いグリーンエネルギー分野への投資を求める投資家に適した銘柄です。
2. AmmPower Corp.
AmmPowerはモジュール式アンモニア製造システムを提供する点でFuelPositiveに似ていますが、規模が大きく、基本モジュールは1日4トンを生産できます。顧客は1万エーカー超の大規模農場や、繊維、冷凍、鉱業、製薬、半導体などの産業事業者が中心となります。
標準コンテナを基礎とするこのモジュール式システムは、港内のアンモニア生産能力を段階的に増やしたい港湾にも適しています。
出典: AmmPower
同社は受注残を積み上げており、短期的な受注可能額は3,000万ドル、52か国で690基の販売機会があると推定されています。電力コストはアンモニア1トン当たり約360ドルと見積もっています。
モジュール化により、非モジュール方式の同種プロジェクトが3～4年を要するのに対し、1年未満で迅速に導入・納品できます。
またCTEC Energy Sales USAとの合弁事業で、廃棄物をアンモニアに変換する技術にも取り組んでいます。
水素・アンモニア経済への移行をさらに進めるため、アンモニアを水素に分解する専門子会社を設立し、別途追加資金を調達する予定です。
多くの産業用途や海運に適した規模を実現することで、AmmPowerは資本力のある顧客や企業を対象としています。アンモニア分解技術との組み合わせにより、水素とアンモニアをエネルギー媒体として推進する政策が導入されれば、急速に拡大できる可能性があります。
Private Companies
First Ammoniaは、海運、発電、その他の輸送向けアンモニア製造を開発しています。
Solyderaもグリーンアンモニア分野で活動する燃料電池企業です。2023年10月にはKBRと覚書（MoU）を締結しました。
You can also find other green hydrogen and green ammonia-related stocks, as well as an in-depth discussion of the technical advantages and limitations of ammonia, in our article “The Other Hydrogen Fuel – Top 5 Green Ammonia Stocks”。
