航空機の運航における取り組み

環境をめぐる世界情勢

ICAOの動き

ICAOは国際航空にて2021年~2050年まで年平均2%の燃費効率を改善するグローバルな目標を達成するため、2010年の総会で2020年以降は温室効果ガス(CO2)の排出量を増加させない「CNG2020」を採択しました。

グローバルなCO2削減目標

  • 燃料効率を毎年2%改善
  • 2020年以降総排出量を増加させない(CNG2020:Carbon Neutral Growth 2020)

ICAOが提唱する目標達成の4つの手段(Basket of Measures)

  • 新技術の導入(新型機材等)
  • 運航方式の改善
  • 代替航空燃料(SAF: Sustainable Aviation Fuel)の活用
  • 市場メカニズムの活用(排出権取引制度)

CORSIAの導入

2016年ICAO総会で、2021年以降はCO2排出量の増加を伴わない国際航空の成長スキーム「CORSIA(Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation)」を採択。

IATAの動き

  • 2020年カーボン負荷ゼロの成長
  • 2009年から2020年まで、燃費効率、年1.5%の向上
  • 2050年までにCO2排出量実質ゼロ(2021年10月4日)

ANAグループにおけるCO2排出量削減の取り組み

ANAグループは、2050年環境目標「2050年度までの航空機の運航で発生するCO2実質ゼロ」の達成やCORSIA対応など、CO2排出量削減の取り組みとして、4つの柱「SAF(Sustainable Aviation Fuel)*1の活用」「航空機の技術革新」「オペレーション上の改善」「排出権取引制度の活用」を推進しています。

  1. *1.SAF:Sustainable Aviation Fuel
    化石燃料以外の植物油、動物性脂肪など原材料の生産・収集から燃焼までの過程で、CO2排出量が少ない持続可能な供給源から製造される航空燃料。

SAF(Sustainable Aviation Fuel)活用に向けた取り組み

ANAグループは航空機の運航において環境貢献価値の高いSAFの活用をCO2排出量削減策の中心に据えています。世界のジェット燃料需要と足元のSAF供給量には大きな差があり、SAFの安定供給が喫緊の課題です。ANAグループでは高まるSAFの需要を想定したサプライチェーン構築のため、以下のような取り組みを進めてきました。

2011年
  • (株)ユーグレナへの出資、その後、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)のプロジェクトへ参画するなど、国産SAF製造の開発支援に携わる
2019年
  • SAFの製造を手掛ける米国 LanzaTech社と中長期的な供給に向け契約を締結 LanzaTech社が製造した排ガスを原料とするSAFを使用し、日本への新造機のデリバリーフライトを三井物産(株)と共同で実施
2020年
  • フィンランドのNESTE社と中長期的な供給に向け戦略的提携を開始NESTE社と共同で羽田・成田空港を出発する定期便として初となるSAF使用フライトを実現
  • 東芝エネルギーシステムズ(株)、(株)東芝、東洋エンジニアリング(株)、出光興産(株)、日本CCS調査(株)が持つ知見・技術、プラント設備等を活かし、排ガスなどからのCO2をSAFに再利用する、カーボンリサイクルビジネスモデル*2の検討を開始することに合意
2021年
  • NEDOプロジェクトにおいて、(株)IHIが製造した国産SAFを羽田空港発の定期便(商業フライト)に使用
  • NESTE社より商業規模のSAFを調達し、羽田・成田発の定期便に使用を開始
  • 環境によりカーボンリサイクルビジネスモデルが「令和3年度二酸化炭素の資源化を通じた炭素循環社会モデル構築促進事業」に採択され、6社は9月から共同で実証事業を開始

現在、海外だけでなく、国内でのSAF製造とサプライチェーン構築のため、政府が掲げる「2050年 カーボンニュートラル」実現にむけた検討会(航空機運航分野におけるCO2削減に関する検討会等)に参加するなど、官民一体となって取り組んでいます。

  1. *2.カーボンリサイクルビジネスモデル:カーボンリサイクル技術の一つであるPower to Chemicals(P2C)は、再エネや再エネ水素を用いてCO2を環境価値の高い有価物に再利用する技術であり、CO2の排出量削減だけでなく、再エネの普及拡大にも大きく貢献する

詳細はこちらをご覧ください。

LanzaTech社とバイオジェット燃料の購入について合意 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

排ガス原料のSAFでデリバリーフライトを実施しました 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

再生可能エネルギー大手NESTEと中長期的なSAFの調達に関する覚書を締結 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

カーボンリサイクルのビジネスモデル検討を開始 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

環境省「令和3年度二酸化炭素の資源化を通じた炭素循環社会モデル構築促進事業」に採択 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

航空機の技術革新

省燃費機材・エンジンの導入

ANAグループでは、燃費効率にすぐれたボーイング787型機のローンチカスタマーとして74機を所有(2021年3月末時点)するとともに、エアバス A320neo/A321neo型機をはじめとした最新鋭の航空機を積極的に導入しています。2021年3月末時点でグループの保有機材(ジェット機対象)の72.5%が省燃費機材となっており、保有する航空機のエンジンは、すべてICAO条約第16付属書の排出基準をクリアしています。
今後、電気もしくは水素などの燃料で運航するエンジンの技術開発が進むことで、さらにCO2排出量の削減に貢献できると考えます。

ウィングレットの装着

ウィングレットとは、主翼の端に取り付けられる小さな翼の一つです。装着により、飛行中に発生する空気抵抗を減らすことができます。長距離飛行の767-300ER型機では約5%の燃費向上効果があり、1機あたりのCO2排出量を年間2,100トン削減できます。ANAグループは、2010年に国内航空会社として初めてボーイングB767-300ER機にウィングレットを装着し、その後も順次装着を進めております。

次世代塗装システムの採用

従来のcoatingと比べ、耐候性に優れ、揮発性有機化合物の含有量が少なく、軽量化にもつながる次世代ペイントシステムを採用しています。

客室シートの軽量化

ANAグループは、トヨタ紡織と共同で国内普通座席のシートを開発しました。
ANAグループの航空会社としてのノウハウとニーズを、トヨタ紡織は長年に渡る自動車用シートの開発で培ってきたもの作り技術を生かして、「お客様の心に残るひとときを」をコンセプトに、どなたでもリラックスできるシートを開発しました。
今回のシート開発に当たっては、快適さを追求しながら客室重量の軽量化に対しても挑戦し、従来のシートと比較して、1機あたりの195kgの軽量化を図ることに成功しました。この軽量化により、1機あたり年間で約15KLの燃料削減となります。

ICAO離着陸サイクル

着陸時の高度3,000フィートから、離陸上昇時の高度3,000フィートまでを離着陸サイクルとして、エンジンをこの条件で運転し、各排出量を計測するものです。エンジンテスト条件は下表の出力状態および作動時間が条件となっています。

出力状態 定格出力(%) 作動時間(分)
離陸 100 0.7
上昇 85 2.2
下降 30 4.0
地上滑走 7 26.0

オペレーション上の改善

各運航の段階に合わせ取り組みを実施し、環境負荷低減に取り組んでおります。

1.整備中

エンジンの水洗い・試運転

ANAグループでは、専用の車両を独自開発し、エンジンコンプレッサー(圧縮機)部分の洗浄を行っています。エンジンは使用するにつれて、コンプレッサー部分に微小なほこりが付着し、燃費が悪くなるため、定期的な洗浄でエンジン性能を回復させています。
また、試運転作業の見直しや効率化を行い、試運転で使用する燃料を年間で1%削減することができました。

飛行機の総重量軽量化

飛行機は、総重量が軽い方がより少ない燃料で飛行することができ、CO2排出量を抑制することができます。ANAグループでは、航空機への給水量の適正化、機内搭載品の軽量化を実施しています。
例えば、「翼の王国」(機内誌)の電子化、「Sky Shop」(ショッピングカタログ)の紙質変更やページ数の削減、食器やお飲物などの搭載量の見直しや使用率の低い備品の取り下ろしを実施しています。さらに、パイロットや客室乗務員のマニュアルを紙からi-Padに変更することで、70%の減量を実現しました。

2.飛行計画の作成

最適高度・速度・経路の選定

一般的には、空気密度が低い高い高度ほど、燃料消費量は少なくなります。また、必要以上に速度をあげることは、燃料消費量の増加につながります。気象条件によっては燃料を最適化できる経路も日に日に異なります。パイロットとディスパッチャーは、一便一便ごとにあらゆる情報を確認しながら、最適な高度や速度、そして経路の選定を行い、飛行計画を作成しています。また、例えば国内線など、1人のパイロットが1日に複数便を運航するような場合には、便間に次の便のフライト情報をパイロットのiPadに送り、その時点での最新の情報を使用して、飛行計画の再作成を行っています。

ディスパッチャーによる飛行計画作成の様子

3.駐機中

APU(補助動力装置)の使用時間を短縮

飛行機には翼にあるメインエンジンの他に、もうひとつAPU(補助動力装置)と呼ばれるジェットエンジンが最後尾に装備されています。APUは出発時のメインエンジンの作動や空調設備に使用する「圧縮空気」と、地上でメインエンジンの作動前に必要な「電気」を作る役割を担っています。APUの作動は燃料を必要とし、CO2を排出します。そこで、地上駐機中はAPUを使用する代わりに、地上から電力や空調を供給することができるGPU(Ground Power Unit)を飛行機に接続し、APUの使用時間を短くする取り組みを行いCO2排出の削減に貢献しています。

4.離陸

浅い離陸フラップの使用

フラップは高揚力装置と呼ばれ、離陸時に翼の面積を大きくするための装置です。翼面積をさらに大きくする深いフラップは、短い滑走路などで早く離陸できるメリットがある一方で、空気抵抗が増え、飛行機が上昇や加速を行う際に、より大きなパワーと燃料が必要となります。
滑走路が長い場合など、できる限り浅いフラップを使用することで、空気抵抗や燃料消費量の低減、そしてCO2削減につながります。

5.上昇中

早期加速上昇

離陸後の早いタイミングで加速しながら上昇し、フラップを収納、巡航高度にできるだけ早く到達することで燃料消費を抑えることができます。2019年度は2,500トン、2020年度は1,622トンのCO2削減に貢献しました。

早期加速上昇のイメージ図

6.巡航中

最新の気象情報を使った上空での飛行経路の見直し

ANAグループでは、飛行計画作成時に加えて、飛行機が出発した後にも再度気象情報を確認し、状況に応じて飛行経路を変更する取り組みを行っており、これをDARP(Dynamic Airborne Reroute Procedure)方式と呼んでいます。
より最適な燃料計画・飛行経路での運航が可能となり、CO2削減につながります。

DARPによる飛行経路見直し例

7.降下中

エネルギー効率の良い降下法(エンジン推力を絞り必要以上のパワーを出さない降下方法)

連続降下方式(Countinuos Decent Operations)と呼ばれ、降下の開始から最後のアプローチポイントまで、連続的に直線経路で降下を行う方式です。階段式に降下を実施する一般的な降下方式と比べて飛行距離を短縮することができ、また途中でパワーを増やすこともないため、燃料消費量の削減、CO2排出量抑制につながるだけでなく、騒音軽減効果もあります。ANAグループでは、関西国際空港で深夜・早朝便への導入を開始し、関係機関と連携しながら、対象空港への展開を進めています。

省エネ降下方式のイメージ図
フラップを出すタイミングの考慮

飛行機は着陸に向けた降下中に速度を下げつつ、フラップを出して着陸します。
フラップを出すことで空気抵抗が大きくなるため、できるだけフラップを出すタイミングを遅くすることで、燃料消費量の削減、CO2削減につなげています。

ランディングギアを出すタイミングの考慮

滑走路への着陸に使用するランディングギアは、降下中に下ろします。ランディングギアを下ろすことで、大きな空気抵抗が発生し燃料の消費量も増加します。降下中は、ランディングギアを下ろすタイミングを安全上問題ない範囲で、できるだけ遅くし、燃料消費を抑えCO2削減につなげています。

8.着陸時

着陸後の逆噴射抑制

着陸した飛行機は、リバーサー(逆噴射装置)やブレーキを使い、減速します。エンジンに取り付けられたリバーサーを使うことで、一時的にエンジンのパワーを上げ、高速で着陸した飛行機をより早く減速させることを可能とします。
着陸する滑走路が十分に長く、安全上問題がない場合は、リバーサー使用時のエンジンパワーを調整して小さくすることで、燃料消費量を抑制し、CO2削減に繋がり、騒音を抑える効果もあります。2019年度は約12,200トン、2020年度は6,705トンのCO2削減に貢献しました。

地上走行時の片側エンジン停止

着陸後は、一つのエンジンでも十分に地上走行が可能です。パイロットは天候や飛行機の周辺環境を確認、安全に実施できるかどうか判断します。片方のエンジンを止めて1つのエンジンパワーを使って地上走行をすることにより、燃料消費量の削減、CO2削減につなげています。2019年度は約2,100トン、2020年度は1,312トンのCO2削減に貢献しました。

9.フライト後

フライトの振り返り、地上スタッフによるフライトデータの分析を行い、日々の運航だけでなく環境負荷低減への取り組みにも活かしていきます。

排出権取引制度の活用

排出権取引制度(CO2クレジットの購入)は、今後見込まれる航空需要の成長への対応と、CO2排出量の抑制というICAOでの合意を同時に達成するために今後活用の拡大が見込まれます。具体的には、2020年以降はCO2排出量を増加させることができないため、国際航空以外の業態で増加したCO2排出量を購入するものです。航空という限られた分野のみでCO2排出量の抑制を考えるよりも、地球環境全体で効率的にCO2排出量の抑制を実現できると考えています。ANAグループでは、「SAFの活用」「航空機の技術革新」「オペレーション上の改善」の実施によっても削減が難しい排出量に対し、排出権取引も活用していきます。

社外での取り組み

環境に対する社外機関との取り組み

CARATS(Collaborative Actions for Renovation of Air Traffic Systems)

CARATSとは、増加する航空需要に応えるため、またICAOの国際方針にも合致させるために2010年より航空局主導により開始され、産学官が連携して今後の新たな運航方式を検討する会議体です。ANAは国土交通省のこの航空交通システムの革新に向けた活動に参画しております。
ICAOが2025年を目指した航空交通管理指針に基づき目標を策定し、安全性や運航の効率性を向上させるだけでなく、環境へ配慮したCO2排出量削減目標にも言及しております。
CARATSでは将来の効率的な航空管制システムについて議論され、ANAの意見を積極的にシステムに反映しています。
海外では米国のNextGen、欧州のSESARといったものがあり同じような取り組みがされており、CARATSの活動過程において、将来の効率的な運用を促進することを目的として、米国のNextGenやヨーロッパのSESARとも連携をとっています。
様々な運航関係がタイムリーに情報共有すれば、シームレスな航空管制ネットワークを効率的に構築できると考えています。

CARATS 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

ICAO(International Civil Aviation Organization)

ANAは過去からICAO日本代表部に社員を派遣しており、2020年からも1名を派遣しています。
ANAは、各国政府、業界団体、学界も参加するICAOの航空環境保全委員会(CAEP:Committee on Aviation Environmental Protection)のメンバーである日本国、国土交通省のアドバイザーとして、CAEP下部組織のCORSIAやSAFのワーキンググループに参加し国交省へ業界として助言、提言を行っています。

ICAO CAEP HP 新しいウィンドウで開く。外部サイトの場合はアクセシビリティガイドラインに対応していない可能性があります。

IATA(International Air Transport Association)

現在、ANAからは社長がメンバーとなるBOG(Board of Governor)とその下部組織の諮問委員会のうち、環境、貨物にメンバーとして選出されています。
ANAは環境諮問委員会であるSEAC(Sustainability and Environment Advisory Council)のメンバーを5年間継続して選出され、年2回の定例会議や都度開催される電話会議で環境問題、課題を議論し、理事会、その他の機関への助言を行い、航空業界に起こりうる問題の解決に取り組んでいます。

AAPA(Association of Asia Pacific Airlines)

ANAはアジアの航空会社16社で構成する業界団体であるAAPAのメンバーとして、下部組織の委員会となるEWG(Environment Working Group)のメンバーとし参加、年2回の定例会議や都度開催される電話会議で環境に影響を与えるさまざまな問題を議論し、課題解決のために取り組んでいます。

Star Alliance

Star Alliance のBoardメンバーであり、Star Alliance Sustainability VECのメンバーとして、環境に関する課題を取り上げ、議論し、アライアンスメンバー内で取り組むべき内容を協議しています。

代替航空燃料活用に向けた取り組み(SAFUG)

ANAは2008年9月に設立された持続可能な航空燃料のユーザーグループSAFUG "Sustainable Aviation Fuel Users Group"に当初からメンバーとして参画し、ボーイング社やエアバス社からの支援や天然資源防護協議会などのNGOの協力のもと、持続可能な航空燃料の開発と使用に取り組むため、年2回の定例会議で代替航空燃料に関する議論、情報交換をおこなっています。
また、SAFUGの活動を通じてNGOのRSBの準会員となっています。

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