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船舶エネルギー効率と海事脱炭素化:技術、規制、新興ソリューションの包括的レビュー

Ship energy efficiency and maritime decarbonization: A comprehensive review of technologies, regulations and emerging solutions (原題)

Cenk Kaya, Hao Guo, Firat Bolat, Zhiyuan Yang, Y. Mutlu, Daping Zhou, Burak Zincir, Hakan Demirel, Veysi Başhan

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment📚 査読済 / ジャーナル2026-03-15#エネルギー転換Origin: Global経営インパクト: コスト削減対象セクター: transport
DOI: 10.1177/14750902261425082
原典: https://doi.org/10.1177/14750902261425082

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、海事脱炭素化に向けた船舶エネルギー効率戦略を包括的に検討する。内燃機関・代替燃料、CCS、冷鉄化、廃熱回収、空気潤滑、太陽・風力、バッテリー・燃料電池、原子力等7領域を技術成熟度、改装可能性、運用性、経済性、環境影響で評価。成熟技術は短期利益、燃料電池等の革新的技術はコスト・インフラ課題が残る。ハイブリッド構成が有望。

English

This review comprehensively examines ship energy efficiency strategies for maritime decarbonization. It evaluates seven technology domains (engines/fuels, CCS, shore power, waste heat recovery, air lubrication, solar/wind, batteries/fuel cells, nuclear) across criteria including maturity, retrofit potential, feasibility, economic viability, and environmental impact. Mature technologies offer short-term gains while innovative solutions like fuel cells face cost and infrastructure barriers. Hybrid configurations are promising.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の海事産業はIMOの2030/2050目標に直面しており、本レビューは技術選択のロードマップとして有用。特に日本郵船や商船三井等の取り組みに資する。

In the global GX context

Global maritime decarbonization is driven by IMO regulations. This review provides a structured assessment of technology options, useful for aligning investments with regulatory timelines.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a comprehensive overview of current technologies and identifies research gaps for further study.

🏢実務担当者:Helps ship owners and operators evaluate retrofit options and fuel strategies for compliance.

🏛政策担当者:Informs regulatory support for promising technologies and infrastructure development.

📄 抄録(日本語訳)

本レビューは、海事分野における脱炭素化の必須要件という観点から、船舶のエネルギー効率戦略に関する包括的な検討を提示するものである。国際海事機関(IMO)および地域機関、特にこれらによって発出された国際的な義務に整合する形で温室効果ガス(GHG)排出を削減することを目的とした、現在の技術的進歩、規制枠組み、および燃料代替案を統合するものである。本レビューは、評価対象の対策を7つの主要な領域に分類する:内燃機関と代替燃料、炭素回収・貯留(CCS)システム、コールドアイアニング(陸電接続)、廃熱回収システム(WHRS)、空気潤滑システム(ALS)、太陽光および風力エネルギーの応用、バッテリーと燃料電池の統合、原子力エネルギーおよびその他の技術である。各カテゴリーは、技術的成熟度、レトロフィットの可能性、運用上の実現可能性、経済的実行可能性、および環境影響の観点から批判的に評価される。分析により、WHRSや二元燃料エンジンといった成熟した技術は短期的な利益をもたらす一方で、燃料電池やハイブリッド推進システムといったより破壊的な革新技術は、コスト、インフラ、および安全性に関する懸念によって依然として制約を受けていることが明らかになる。本レビューは、WHRSとCCSの組み合わせ、または風力支援推進と航路最適化アルゴリズムの統合といった、ハイブリッドかつ統合的な構成の重要性が高まっていることを強調し、効率を最大化し排出を削減するための有望な経路として提示する。最終的に、本レビューは、船舶所有者、海事技術者、および政策立案者にとっての意思決定支援リソースとして機能する。多様な技術間のトレードオフと相乗効果を明らかにすることにより、進化する脱炭素化目標および世界の海事部門における運用上の現実に戦略的投資を整合させるための、ニュアンスに富んだ基盤を提供するものである。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

This review presents a comprehensive examination of ship energy efficiency strategies in the context of maritime decarbonization imperatives. It synthesizes current technological advancements, regulatory frameworks, and fuel alternatives that aim to reduce greenhouse gas (GHG) emissions in alignment with international mandates, particularly those issued by the International Maritime Organization (IMO) and regional bodies. The review categorizes the evaluated measures into seven principal domains: internal combustion engines and alternative fuels, carbon capture and storage (CCS) systems, cold ironing (shore power connectivity), waste heat recovery systems (WHRS), air lubrication systems (ALS), solar and wind energy applications, integration of batteries and fuel cells, nuclear energy and other technologies. Each category is critically assessed in terms of its technological maturity, retrofit potential, operational feasibility, economic viability, and environmental impact. The analysis reveals that while mature technologies like WHRS and dual-fuel engines offer short-term benefits, more disruptive innovations such as fuel cells and hybrid propulsion systems remain constrained by cost, infrastructure, and safety concerns. The review highlights the growing prominence of hybrid and integrative configurations, such as WHRS coupled with CCS or wind-assisted propulsion integrated with route optimization algorithms, as promising pathways for maximizing efficiency and reducing emissions. Ultimately, this review serves as a decision-support resource for ship owners, marine engineers, and policymakers. By mapping out the trade-offs and synergies among diverse technologies, it provides a nuanced foundation for aligning strategic investments with evolving decarbonization targets and operational realities in the global maritime sector.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。