航空の脱炭素化：よりクリーンな空への道

投稿日 : 18 September 2025

投稿者 : Sanya Mehra

世界がネットゼロエミッション達成に向けた取り組みを強化する中、航空業界は脱炭素化が最も困難な産業の一つとして際立っています。世界の二酸化炭素排出量の約2～3%を占める航空業界は、世界の輸送、貿易、観光において重要な役割を果たしていますが、同時に大きな環境負荷も残しています。航空旅行の継続的な成長が見込まれる中、世界のモビリティを犠牲にすることなく、航空をよりクリーンなものにすることが求められています。この記事では、より持続可能な未来に向けた航空業界の移行を形作る実践的なステップ、新興技術、そして協力的な取り組みについて考察します。

航空業界における炭素問題への取り組み：より深く掘り下げて

航空業界における二酸化炭素排出量の削減は、他の業界ほど容易ではありません。主な理由は次のとおりです。

• 航空機は、より長い距離を効率的に飛行するためにエネルギーを豊富に含む燃料を必要とするが、これは現時点ではバッテリーや低密度の代替燃料では提供できない。
• 飛行機は数十年の使用に耐えられるように作られているため、全機をアップグレードするには長い時間がかかります。
• 窒素酸化物（NOx）や凝結雲（飛行機雲）などの非炭素排出物も環境に温暖化の影響を及ぼします。

地上輸送などの分野では比較的迅速に電力化を進めることができますが、航空業界では単純な解決策しか存在しません。燃料の革新、エンジンの効率化、インフラの変革、そして政策改革といった多角的なアプローチが必要です。

以下は、航空業界の脱炭素化に向けて検討されている主要なイノベーションと戦略のグラフです。

出典：米国エネルギー省、NREL、FAA

ネットゼロへの道：6つの主要アプローチ

1. 持続可能な航空燃料（SAF）

今後数年間の排出量削減において最も有望な解決策の一つは、持続可能な航空燃料です。SA​​Fは、廃油、農業副産物、藻類、家庭ごみなどの再生可能資源から生成されます。これらの燃料は、化石燃料ベースのジェット燃料と比較して、航空機のライフサイクル全体を通じて総排出量を最大80%削減できます。
SAFの主な利点は、今日の先進的な航空機やエンジンに改造なしで使用できるため、すぐに対応できることです。航空会社は、新しい航空機やエンジンが環境へのメリットを実感するまで待つ必要はありません。

しかし、SAFの拡大には課題があり、2024年には世界のジェット燃料使用量に占めるSAFの割合はわずか0.53%でした。生産コストは依然として高く、SAFは1リットルあたり約1.80ドルであるのに対し、従来のジェット燃料は1リットルあたり0.49ドルです。このギャップを埋めるために、多くの航空会社と空港がSAFの普及に投資しています。例えば、ユナイテッド航空は、SAFの商業レベルでの製造に力を入れているFulcrum BioEnergyなどのスタートアップ企業を支援しています。例えば、ReFuelEU航空規制では、欧州におけるSAFの最低供給量を義務付けており、2025年には2%から開始し、2050年までに70%に引き上げることで、さらなる採用を促進しています。世界では、主に米国と欧州の46空港で36万便以上の商用便がSAFを使用しており、米国の消費量は2023年に2,450万ガロンに達します。

2. 電気航空機とハイブリッド電気航空機

電気飛行機とハイブリッド電気飛行機は、主に短距離および地域路線において、航空業界に劇的な変化をもたらすことを示唆しています。現在のバッテリー技術はエネルギー密度の限界により長距離飛行にはまだ理想的ではありませんが、電気推進は500キロメートル未満の飛行において大きな可能性を秘めています。これらの航空機は、直接排出ゼロ、より静かな運航、そして電動モーターの可動部品の減少によるメンテナンスの軽減など、環境面と経済面で多くの利点をもたらします。

注目すべき例として、エビエーション社の9人乗り完全電動通勤機「アリス」が挙げられます。一方、ロールス・ロイスやエアバスといった企業は、電気モーターと従来のエンジンを組み合わせたハイブリッドシステムの開発に取り組んでおり、1回の飛行で燃料消費量を最大20%削減できます。しかしながら、バッテリーのエネルギー密度は依然として不足しています。ジェット燃料はリチウムイオンバッテリーに比べて1kgあたりのエネルギー密度が約50倍高く、これが電気航空機の航続距離と積載量を制限しています。それでも、バッテリー技術の継続的な進歩により、2030年代初頭には電気による地域路線の商業化が実現可能になる可能性があります。

3. 飛行中の航空燃料としての水素

水素は、主に中長距離航空路線において、新たな魅力的な可能性として浮上しています。軽量でエネルギー密度が高く、燃料電池で使用しても直接的な炭素排出物を発生させません。水素はジェットエンジンで燃焼させるか、燃料電池で電気に変換して電気モーターに供給することができます。水素の魅力は、主に水蒸気を燃料とする持続可能な発電量と、化石燃料への依存を減らす可能性にあります。メーカーは水素燃料航空機の導入を進めています。例えばエアバスは、ZEROeイニシアチブの一環として、それぞれ異なる水素燃料推進方式を採用した3機のコンセプト航空機を発表しました。エアバスは、2035年までに水素燃料旅客機を就航させることを目標としています。

4. 非常に効率的なフライトの構築

飛行業務と航空交通管理を最適化することで、新たな航空機や燃料を必要とせずに、燃料消費量と排出量を大幅に削減できます。重要なアプローチの1つは、連続降下進入（CDA）の使用です。これにより、航空機は段階的に降下するのではなく、よりスムーズに降下できるため、1回の飛行で少なくとも150 kgのCO2を削減し、騒音公害を軽減できます。さらに、AIとリアルタイムの気象データを使用する最新のシステムは、パイロットがより効率的な飛行ルートを選択し、乱気流や混雑の領域を回避するのに役立ちます。こうした改革の代表例は、ヨーロッパ全体の航空交通を統合および合理化する計画であるシングル・ヨーロピアン・スカイ（SES）プログラムです。このプログラムは、航空機や燃料を変更することなく、ルートを最適化し、遅延を減らすことで、飛行による排出量を10％削減できます。さらに、自由経路空域や連続上昇運用などのSESARプロジェクトは、1回の飛行あたりの平均燃料消費量を2030年までに7.8％、2040年までに9.5％、2050年までに11.6％削減することに貢献します。

5. より軽量でスマートな航空機設計

燃料消費量を削減する最も簡単な方法の一つは、航空機の重量を減らすことです。飛行機が軽ければ軽いほど、飛行に必要な燃料は少なくなります。メーカーは、飛行機の効率を高めるために、先進的な素材やスマートな設計技術をますます活用しています。
ボーイング787ドリームライナーやエアバスA350などの現代の旅客機は、強度と軽量性を兼ね備えた炭素繊維複合材を多用しています。これらの材料により、燃料消費量を最大20%削減できます。ウィングレットやシャークレットといっ​​た空力特性の改善も、抗力を低減し、燃費向上に貢献しています。3Dプリンティングなどの革新的な技術は、これまで以上に軽量で複雑かつ精密な航空機部品の製造に活用されています。これらの改良は、排出量の削減だけでなく、製造プロセスの持続可能性向上にも貢献します。

6. 市場ベースのアプローチによる排出量の相殺

業界がよりクリーンな技術に移行する一方で、多くの航空会社は排出量の抑制にカーボンオフセットを活用しています。オフセットとは、再生可能エネルギー農場、森林保護、炭素捕捉施設など、他の場所で同量のCO₂を除去または回避する環境に優しい取り組みに投資することです。この分野における重要な取り組みは、国際民間航空機関（ICAO）が運営する国際航空のためのカーボン・オフセットおよび削減制度（CORSIA）です。ORSIAは、2024年から2035年の間に13億～17億トンのCO₂削減を達成すると予想されています。オフセットクレジットの費用は変動しますが、2021年には平均3.08ドル/tCO₂eで、2027年までには14～16ドル/トンになると予測されています。オフセットは、過剰な汚染を回避するための効果的な短期的な手段です。批評家は、オフセットは直接的な排出量削減には役立たず、必ずしも約束された環境上の利点をもたらすとは限らないと主張しています。だからこそ、長期的な変化への投資も含めた、より広範な戦略の一部として捉える必要があるのです。

政策、パートナーシップ、投資：変化の原動力

航空業界の脱炭素化は、一企業だけでは実現できません。ネットゼロの達成には、以下のような世界的な連携が必要です。

結論：持続可能な航空への出発

航空業界の脱炭素化は、気候変動対策における最も複雑な課題の一つであると同時に、最も重要な課題の一つでもあります。持続可能な燃料や電気推進から、水素イノベーション、よりスマートな運航まで、解決策は着実に具体化されつつあります。万能の解決策はありませんが、世界的な協力と賢明な政策に支えられたこれらの技術の融合は、よりクリーンな空への道筋を示しています。乗客、政策立案者、そして業界リーダーとして、私たちは皆、この道のりを共に歩んでいます。そして、航空の未来は、正しく描くことができれば、空への情熱と同じくらい持続可能なものになり得るのです。