ターボ機械産業における環境対策の進め方とは？

ドゥサン・エナビリティが示す積層造形の未来

2025年1月31日 | 読了時間：3分

世界各国政府が気候変動対策と産業排出削減に向けた取り組みを強化する中、斗山エナビリティのような企業はイノベーションへの圧力に直面している。特にエネルギー分野では、よりクリーンで効率的な技術開発が急務となっている。韓国を拠点とするエネルギーシステム分野のリーダーである斗山は、積層造形（AM）といった先端技術の導入が、厳しい環境基準の達成と業務効率の向上を同時に実現できることを実証している。

よりクリーンな空気と排出削減に向けた世界的な取り組み

ここ数年、規制当局と世論の両方が持続可能性を注目すべき課題として押し上げてきた。斗山（Doosan）の本拠地である韓国では、厳しい大気汚染規制がすでに長らく標準となっている。例えば、最近の規制ではPM2.5微小粒子状物質の1日平均許容値が50μg/m³から35μg/m³に引き下げられた。同様に、世界各国の政府が業界に適応を迫る厳しい新規則を次々と導入している。

世界各国政府はより厳しい環境規制を導入しており、野心的な排出削減目標を達成するため産業に革新を迫っている。米国では環境保護庁（EPA）の新基準が温室効果ガスと窒素酸化物の大幅削減を目標とする一方、欧州連合（EU）はメタンと産業排出に焦点を当てている。これらの措置は持続可能性に向けた世界的な動きを反映しており、企業がコンプライアンスと環境目標を達成するため先進技術の導入を促している。

従来の製造方法がもはや通用しない理由

斗山のような企業にとって、こうした野心的な規制を満たすには、従来の製造プロセスを少し調整するだけでは不十分だ。発電の中核を担うガスタービンは、よりクリーンな燃焼と排出量削減を実現するため、極めて複雑な内部設計を必要とする。鋳造、成形、CNC加工といった従来の手法では、要求される精細さを実現できない場合が多い。

これらの旧式手法には余分な負担も伴う——組み立てが必要な複数の部品が存在し、コストやリードタイムの増加、非効率性を招く。さらに、規制対応のためには通常、追加の後処理設備が必要となり、コスト抑制はさらに困難になる。予算と納期が厳しい業界にとって、この手法は到底受け入れられない。

積層造形：ゲームチェンジャー

EOSのM 400-4マシンが登場。この積層造形技術の画期的な進歩は、タービン部品製造の可能性を再定義した。斗山EOS M 400を活用し、クリーンな燃焼のための精密な空気燃料混合を実現する重要な構成部品であるガスタービンノズルを製造した。

4つのレーザーシステムと二重再コーティング機能を組み合わせることで、斗山のエンジニアは従来の手法では実現不可能だった極めて複雑な内部チャネル設計を創出できた。

高温環境下での耐久性で知られるSTS321ステンレス鋼を採用したことで、斗山は発電の過酷な条件に耐えつつ粒界腐食を防止する部品を実現した。その結果、未混合燃料は68%削減され、NOx排出量はわずか15ppm、CO排出量は10ppmにまで低減された。

産業革新のためのグローバルな青写真

斗山の成功は単なる勝利ではない。これは世界中の企業が新たな規制に適応しつつ、時代の先端を走り続けるための手本となる戦略だ。AM（積層造形）の利点——設計の柔軟性、材料廃棄物の削減、現地生産——は、持続可能性の課題に直面する産業にとって基盤技術となる。

しかし、これは単なるコンプライアンスの問題ではない。AMは企業に大きな競争優位性をもたらす可能性もある。生産リードタイムの短縮と業務の効率化により、企業は研究開発に注力し、イノベーションを加速できる。例えば、斗山（Doosan）は生産リードタイムを50％削減し、AMが規制順守と並行して効率性を実現できることを示した。