ISSN 1346-7328
国総研資料 第1251号
令 和 5 年 7 月

国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of
National Institute for Land and Infrastructure Management

No. 1251

July 2023

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～
杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

Proposals for New Possibilities for Climate Change Countermeasures in Ports:
Effectiveness of Carbon Storage and Creation of Blue Carbon Ecosystems throughthe Beneficial Utilization of Dredged Soil

SUGIMURA Yoshihisa, OKADA Tomonari, NAITO Ryoji, KUWAE Tomohiro, NAKAGAWA Yasuyuki

国土交通省

国土技術政策総合研究所

National Institute for Land and Infrastructure Management
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Japan

国土技術政策総合研究所資料
No. 1251
2023 年 7 月（YSK-N-483）

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～
杉村佳寿*
岡田知也**
内藤了二***
桑江朝比呂****
中川康之*****

要旨

気候変動への世界的な関心が高まる中，日本ではカーボンニュートラルポート（CNP）政策が掲げられている．本稿では，CNP 政策のより確実な推進を目的として，浚渫土砂の有効活用を通じた安定的な封じ込めにより，含まれる有機炭素の貯留効果を港湾における新たな気候変動対策として提案した．封じ込めによる炭素貯留に加え，ブルーカーボン生態系（BCE）の基盤材を浚渫土砂の有効活用先とすることで BCE による炭素貯留効果が増加し，これらの対策が CNP の実現と残余排出の吸収に大きな意義を持つことがシナリオ分析により明らかになった．CNP の実現に向けた次世代エネ
ルギーの輸入拠点の整備が求められているが，本稿の結果は，浚渫土砂の有効活用による封じ込めを前提に浚渫事業自体にも気候変動対策としての意義があることを示唆している．日本のように環境政策や港湾ガバナンスにより，政府や港湾管理者のイニシアチブが重要となる国では，これらの新しい対策の実現可能性は政府のイニシアチブが重要となるが，港湾運営に加えて港湾整備に焦点を当て，浚渫土砂と BCE を炭素吸収源として利用することは、世界を先導する取組みとなる．
キーワード：気候変動，カーボンニュートラル，ブルーカーボン，浚渫土砂* 港湾・沿岸海洋研究部 港湾新技術研究官**港湾・沿岸海洋研究部 海洋環境・危機管理研究室長***港湾・沿岸海洋研究部 主任研究官****港湾空港技術研究所 沿岸環境研究領域長*****港湾空港技術研究所 特別研究主幹〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1 国土交通省国土技術政策総合研究所
電話：046-844-5019 Fax：046-842-9265
e-mail: ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jpiTechnical Note of NILIM
No. 1251 July 2023
（ YSK-N-483 ）Proposals for New Possibilities for Climate Change Countermeasures in Ports:
Effectiveness of Carbon Storage and Creation of Blue Carbon Ecosystems throughthe Beneficial Utilization of Dredged Soil

SUGIMURA Yoshihisa*
OKADA Tomonari**
NAITO Ryoji***
KUWAE Tomohiro****NAKAGAWA Yasuyuki*****

Synopsis
As climate change has attracted increasing global attention, carbon neutral ports (CNPs) have been set as
government policies in Japan. In this research, we proposed carbon storage through the stable containment oforganic carbon present in dredged soil as a new climate change countermeasure in ports with the aim of providing
a more reliable basis for policy making concerning ports. Furthermore, it was revealed through scenario analysis
that the containment effect through the beneficial utilization of dredged soil as foundation materials for blue carbon
ecosystems (BCEs) and carbon storage by BCEs have significant meanings for the realization of CNPs and sinks
for the residual emissions, considering the necessity to promote dredging projects for the development of the next
generation of import bases toward the realization of CNPs, which may result in the generation of a large amountof dredged soil. In a country like Japan, whose port policies and port governance make it difficult to actively
promote climate change countermeasures by individual port, the feasibility of these new countermeasures would
depend on the government’s initiative. It would be a world-leading effort to focus on port development in addition
to port operation and utilizing the dredged soil and BCEs as carbon sinks.
Key Words: Climate change, Carbon neutrality, Blue carbon, Dredged soil

* Research Coordinator for Advanced Port Technology, Port, Coastal and Marine Department** Head of Marine Environment and Emergency Management Division, Port, Coastal and Marine Department*** Senior Researcher, Port, Coastal and Marine Department**** Director, Coastal and Estuarine Environment Department, Port and Airport Research Institute***** Senior Director for Research Affairs, Port and Airport Research Institute3-1-1 Nagase, Yokosuka, 239-0826 Japan
Phone：+81-46-844-5019
Fax：+81-46-842-9265
e-mail: ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jp

ii

目

次

1. はじめに ............................................................................. 1
2. 先行研究の整理........................................................................ 3
3. 日本の港湾環境政策とその特徴 ......................................................... 3
4. 浚渫土砂の有効利用による炭素貯留 ..................................................... 6
4.1 港湾事業における浚渫土砂の有効利用 .............................................. 6
4.2 浚渫土砂の炭素貯留効果に関する 2 つの考え方 ...................................... 7
4.3 想定される議論 .................................................................. 8
5. 浚渫土砂の有効活用と BCE 創出による炭素貯留のポテンシャル ............................. 95.1 浚渫土砂の封じ込めによる炭素貯留の定量的効果 .................................... 9
5.2 CNP 実現に向けた新たな対策の意義 ................................................. 9
5.3 新たな対策の政策への反映 ....................................................... 12
6. おわりに ............................................................................ 13
参考文献 ............................................................................... 13

iii

iv

国総研資料No. 1251

1. はじめにては，すでに多くの先行研究が行われており，実務的な取組みを先導する港湾も登場している．港湾による取組

港湾は国の経済を支える重要な社会インフラであり，みのレベルは、国や港ごとに異なるが(Sornn-Friese and

特に日本のように四面を海に囲まれた島国では猶更であPoulsen, 2016)， 最新の先行研究を踏まえると対応策は一る．一方で，港湾運営はCO2排出など社会的コストとされ定程度整理されつつあり，代表的なものとしては陸電供る負の外部性を発生させる可能性がある (Tichavska et al,

給システムや電動式荷役機械の導入が挙げられる．しか2019; Schrobback and Meath, 2020)．そのため，港湾に対しし，現在の気候変動対策の採用状況と，IMOやIAPHが表て，運営に伴う負の外部性を説明し，対処するよう求め明している野心的な排出削減目標との間にギャップがある圧力が高まってきている (Eriksen, 2018)．近年では，特り，長期的な努力が必要と言われている(Sornn-Friese et al.,に気候変動が世界的に注目されており，港湾における対2021)．すなわち，対策の社会実装や新たな対策の提案は，策にも注目が高まっている (Alamoush et al., 2020)．港湾

実務的にも学術的にも求められている．

のCO2排出に起因する課題に対処するために，最近では

本稿では，港湾における新たな気候変動対策として，

CO2排出量を削減し，気候変動を緩和することを目的とし浚渫土砂中の炭素貯留と浚渫土砂の有効活用によるブル

たgreen portの概念が世界中で用いられている (Davarzani

ーカーボン生態系（BCE）(Nellemann et al., 2009; Froehlich

et al., 2016)．あるいは，港湾は，経済，社会，環境というet al., 2019)の創出に着目する．現在，日本ではカーボンニ

3つのボトムラインをマネジメントし，バランスを取る必ュートラルポート（CNP）政策が推進されており，水素輸

要があるが (Lim et al., 2019)，これに着目したsustainable

入拠点の整備のために航路の浚渫が必要となる可能性がportの概念も登場している (Bjerkan and Seter, 2019)．

ある．港湾事業によって大量に発生する浚渫土砂を BCE

国際的な枠組みとしても，国際港湾協会（IAPH）の港造成材として有効活用することで安定的に封じ込め，浚湾環境委員会の要請により，2008年に世界の主要港55港

渫土砂中の有機炭素が貯留され，さらに BCE が創出されがWorld Port Climate Declaration (WPCD) を自主採択し，れば，大きな CO2 吸収効果を発揮する可能性がある．日World Ports Climate Initiative (WPCI) が誕生した．世界の本政府や港湾管理者は，港湾事業として藻場干潟の造成

港湾はこれに基づき様々な環境対策を実施し，2018年にや生物共生型港湾構造物の整備等に取組んできた．これはWPCDはWorld Ports Sustainability Programmeへと拡張さらの事業は当初は気候変動対策として意図されたものでれている．国際海事機関（IMO）は，2018年に温室効果ガ

はないが，炭素吸収源となる BCE の創出に他ならない．

ス排出量を2050年までに2008年比で50％削減するという港湾における気候変動対策は，地理的，経済的，規制的，目標が掲げ (IMO, 2018)，港湾への協力促進依頼を2019年

政治的な背景が重要な文脈となる中 (Lam and Notteboom,に採択している (IMO, 2019)．また，国や地域によっては，

2014)，ヨーロッパでは多く研究されている一方で，アジ

例えばEU指令2014/94によりEUの全ての港湾が陸電供給

アでは数が少なく(Tseng and Pilcher, 2019)，特に日本の港システムとLNGバンカリングの利用を優先することが求湾における気候変動対策を扱った先行研究は存在しない．

められているなど (European Commission, 2014)，規制的な

このことは，日本の特性を踏まえた気候変動対策の中に，

気候変動対策が採られる場合もある．

新たな視点で世界を先導できるものが含まれる可能性を

港湾運営における環境への配慮は，もはや港湾競争力意味する．先行研究で議論されてきた港湾における気候の重要な要素となっており，港湾は，計画と管理に社会変動対策の多くは「港湾運営」における「排出源対策」で的・環境的な配慮を取り入れることなく運営することはある中，浚渫土砂中の炭素貯留と浚渫土砂の有効活用にできない(Hales et al., 2016)．そして，CO2排出量削減は，よる BCE の創出は，「港湾整備」における「吸収源対策」

グローバルサプライチェーンとロジスティクスの取り組という点で極めて斬新である．しかし，浚渫土砂の有効みによって達成される可能性があるため (Cariou et al.,活用については気候変動対策として認識すらされていな

2019; Xing et al., 2020)，海上輸送と内陸輸送をつなぐ結節

い．こうした新たな対策を検討し，効果的に社会実装さ点である港湾には，サプライチェーン全体を最適化しう

せていくことの意義は極めて大きい．すなわち，本稿のる役割を持ちうる (Bjerkan and Seter, 2019)．このため港目的は，日本の経験を基に，先行研究において注目され湾は，自身のCO2排出量を削減するための戦略を適用するていないこうした気候変動対策の可能性を検証し，日本

だけでなく，海運や内陸輸送の排出量を削減するためのにおける港湾環境政策に示唆を与え，併せて世界を先導対策を実施している(Alamoush et al., 2020)．

することである．また本稿の学術的新規性・貢献は，①港

こうした背景の下，港湾における気候変動対策に関し

湾整備の過程で創造される吸収源に着目し，港湾におけ- 1 -港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

る気候変動対策としての可能性を検証していること，②

ついて整理している．IAPH は港湾関連の気候変動関連の港湾整備における浚渫土砂の有効活用が気候変動対策に

問 題 に対 処 する ため の ツール キ ット を 発表 して お り

なり得ることを提案していること，③吸収源対策を含め(IAPH, 2020a; IAPH, 2020b)，PIANC は港湾のための再生

港湾におけるカーボンニュートラルのロードマップを提可能エネルギーとエネルギー効率 (PIANC, 2019a)，港湾

示していることである．

や航路インフラのための炭素マネジメントに関する報告書を公表している (PIANC, 2019b)．

2. 先行研究の整理対策の実施については，Li et al. (2020) は，政府が採る手段として，排出規制区域や排出制限値の設定など規制

港湾における GHG 排出やその対策を焦点に当てた先型の政策と，報奨・懲罰制度の確立などインセンティブ

行研究も存在するが，気候変動対策は港湾のグリーン化型の政策を挙げている．Lam and Notteboom (2014) は，環や持続可能性の文脈の中の一要素として取り上げられる境戦略に関して先進的な港湾では規制的なアプローチをことも多い．Bergqvist and Monios (2019) は，港湾の持続採用する傾向があることを指摘している．規制型の政策

可能性については大気汚染に焦点が当てられる傾向があに関連しては，Geerlings and Van Duin (2011) は PA の財政ることを指摘し，Hua et al. (2020) も green port における的支援，Lam and Notteboom (2014) は経済的インセンティ

同様の傾向を指摘しているように，より広範に港湾におブの重要性を指摘している．港湾における気候変動対策

ける環境問題全般を扱う先行研究においても気候変動はを実施には多額のコストがかかるが (Woo et al., 2018)，代

重要な要素となっており，こうした文献のレビューも重表的な対策である陸電供給 (Bjerkan and Seter, 2019) につ要となる．

いては，Tseng and Pilcher (2015), Dai et al. (2019) , Zis (2019)

港湾における気候変動対策においては，主体が誰であは導入の最大の障壁が，港湾及び船舶側での高額な初期

れ 物 理 的 に 港 湾 の エ リ ア で 実 施 さ れ る も の と ， Port投資であることを指摘しており，環境便益を含める政府

Authority (PA) が関与する対策という二つの意味がある．

の立場からのみ導入への投資が可能であっても，ビジネ

港湾は，港湾自身の CO2 排出量削減だけでなく，海運やスベースでは困難であるとしている．港湾には多くのス

内陸輸送の排出量を削減するための対策を実施している

テークホルダーが存在するが，Poulsen et al. (2018) は，気からである (Alamoush et al., 2020)．Chen et al. (2013) や候変動対策は複雑であり，港湾関係者の広範な協力の必Sornn-Friese et al. (2021) は，港湾に関連する CO2 排出は，要性を指摘している．Acciaro et al. (2014) や Lam and Li

船舶からの排出，港湾内での排出，港湾の背後圏輸送か(2019) は環境に関する課題に対しては，PA の積極的な役らの排出のいずれかであるとしているが，それぞれの割が必要とされることを主張している．こうした点は，

CO2 排出量が先行研究で推計されている．例えば，Styhre

港湾ガバナンスモデルが環境への取組みに大きな影響を

et al. (2017) や Tichavska et al. (2019) は港湾における船舶与えていることに繋がる (Munim et al., 2020) ．1980 年代からの排出， Peng et al. (2018) や Martínez-Moya et al.

以降世界中で港湾改革が進展する中 (Brooks et al., 2017)，(2019) は港湾ターミナルからの排出，Gonzalez Aregall et

PA の役割の変化やランドロードモデルを通じた港湾運al. (2018) や Wang et al. (2020) は，港湾背後圏の物流ネッ

営の民営化が起こっており (Monios, 2019)，地主，規制，トワークからの排出について検証している．また，WPCI

運営という PA の伝統的な役割に加えてコミュニティ・マ

は，港湾におけるカーボンフットプリントのガイダンス

ネージャー機能 (Verhoeven, 2010) が重視されてきていを示しており (WPCI, 2010)，Mamatok and Jin (2016) は実ることが環境対策への PA の積極的な役割に繋がってい際に港湾におけるカーボンフットプリントを測定している．一方で，コンセッション契約は環境ガバナンスとしる．

ても機能する (Van den Berg and De Langen, 2014; Lam and

港湾における排出源対策については様々な先行研究がNotteboom, 2014; Notteboom and Lam, 2018)．コンセッショ

存在するが，Bjerkan and Seter (2019) や Alamoush et al.

ン契約全体の 85％に環境条項が含まれ (Notteboom and(2020) など網羅的なレビューを行っている文献が既に存

Verhoeven, 2010)，当然，PA の管理・監督が必要となる

在する．また Xing et al. (2020) は，船舶側からの視点で，(Lam and Notteboom, 2014)．実際，Munim et al. (2020) や

Iris and Lam (2019) はエネルギー効率性について焦点を

Sornn-Friese et al. (2021) もランドロードモデルの採用は，

当て港湾における対策を整理している．レビュー文献でCO2 排 出 量 削 減 の 重 要 な ド ラ イ バ ー で あ る と し ，はないが，
Lam and Notteboom (2014) や Acciaro et al. (2014)

Martínez-Moya et al. (2019) も環境目的を達成するためのは PA の観点で気候変動対策を含む港湾における対策に

政策ツールとしてコンセッション契約が非常に重要であ- 2 -国総研資料No. 1251

ることを指摘している．

おける気候変動対策としても大きなポテンシャルを有し以上のように，先行研究では港湾に関連する CO2 排出ている可能性がある．BCE に関しては，科学的に検証さ量の推計，港湾で実施しうる気候変動対策について多く

れ て い な い 面 も 多 い た め (Lovelock and Duarte, 2019;の先行研究が存在し，レビュー文献を踏まえれば，対策

Macreadie et al., 2019)，その解明次第では今後の拡張も期は一定程度収束しつつある．港湾における気候変動対策

待できる．

を検討する場合，各国の政策立案者，各港湾の PA 等は，

3. 日本の港湾環境政策とその特徴

政策や施策の導入可能性や課題・留意点について先導事
例や先行研究を参考にすることができる．一方，これまでの港湾における気候変動対策として挙げられているも

表-1 に日本における気候変動対策の出来事と関係するのの大部分は排出源対策であり，吸収源対策に言及する

港湾政策を示す．2000 年代前半までは港湾緑地や海浜の研 究 は ほ と ん ど 存 在 し な い (IS2S, 2013; Lam and

整備，水質浄化対策，循環資源の輸出拠点形成が港湾環

Notteboom, 2014; Bosman et al., 2018)．しかし，港湾は境政策として掲げられ，対応する事業が進められてきた．

carbon capture storage (CCS)，carbon capture and utilization

1999 年の港湾法改正では，港湾整備において環境の保全(CCU) の重要な担い手になり得る (Alamoush et al., 2020)．

に配慮することが規定されている．明示的に気候変動対Acciaro et al. (2014) は，港湾が CCS の重要な担い手であ策を目的とした港湾環境政策は京都議定書発効後であり，ることを指摘し，Alamoush et al. (2020) は，ロングビーチ

当初は陸電供給や省エネ荷役機械の導入など排出源対策

港における炭素貯留を最大化する植樹法を紹介している．

が中心であったものが，2009 年の UNEP レポートを契機

Bosman et al. (2018) は CCS を念頭に，循環型港湾やバイに近年では吸収源対策としての BCE の活用にも着目する

オベース港湾に向けて大規模な投資が必要であると主張ようになってきている．BCE は NDC のインベントリにした．また，BCE の炭素貯留能力は，Froehlich et al. (2019)，は含まれておらず，現時点ではパリ協定の枠組みの外にLovelock and Duarte (2019) が気候変動緩和策として強調あるが（杉村ら，2021），社会実装としてブルーカーボン

しているが，BCE を港湾における気候変動対策とするこ

オフセット制度が地方自治体で創設され，直近では国がとは，PIANC (2019b) が言及しているのみである．

認可するジャパンブルーエコノミー技術研究組合におい

また，港湾整備に対しては，環境への影響に言及されてもオフセット制度が創設されるなど推進の動きは始まることはあっても(Lam and Li, 2019)，気候変動対策としっている (Kuwae et al., 2022)．

て評価されることはない．Taljaard et al. (2021) が自然環

近年では，気候変動対策を意図したカーボンフリーポ

境を港湾インフラシステムの不可欠な構成要素として組ート（CFP）及び CNP 政策が掲げられている．政府の港込むことを主張している通り，港湾整備の一環で創造さ

湾長期政策である PORT2030 の中で，洋上風力発電の導れ る 吸 収 源 の 活 用 は 検 討 さ れ る べ き で あ る ． PIANC

入，船舶・荷役機械・トレーラ等の輸送機械の低炭素化や(2019b) では，有機炭素を多く含む浚渫土砂から CO2 が陸上給電設備の導入等の「CO2 排出源対策」を行うととも放出されることに言及しているが，対策は示されておらに，鉄鋼スラグ等の産業副産物を有効利用した BCE の活ず，浚渫土砂を藻場や干潟を作る材料として利用するこ用等による「CO2 吸収源対策」を促進し，世界に先駆けたとを推奨しているに過ぎない．Fox and Trefry (2018) は，CFP を実現することが謳われている．CNP は菅総理によ浚渫土砂中の炭素含有量に関するデータを提示している

る 2050 年カーボンニュートラル宣言を受けた政策であが，放出される炭素量を定量的に評価した先行研究はなる．国際物流の結節点・産業拠点となる港湾において，次い．この点，本稿は吸収源対策の新たな可能性として港世代エネルギーの大量輸入や貯蔵，利活用等を図るとと湾整備に伴う浚渫土砂の有効活用に注目している．浚渫

もに，脱炭素化に配慮した港湾機能の高度化や臨海部産

土砂そのものが含む炭素は気候変動対策としてはまだ着業の集積を通じて CNP を形成し，水素等を活用した日本

目されていないが，藻場干潟の造成，窪地の埋戻し，用地全体の脱炭素社会の実現に貢献することが目指されてい造成として浚渫土砂を封じ込め，含まれる炭素が CO2 にる．なお，港湾における水素等の次世代エネルギーの大戻ることなく貯留されれば，CO2 排出量削減に大きく貢規模な輸入拠点の整備は，浚渫事業の必要性に繋がる．

献する可能性がある．更に，BCE 造成材として活用すれ

前章で整理した先行研究，特に Bjerkan and Seter (2019) ,ば，吸収効果が継続的に発揮されることも期待される．

Alamoush et al. (2020) などのレビュー文献で整理された

以上のように，吸収源であり港湾整備にも関連する BCE

施策メニューと，日本におけるこれまでの港湾環境政策の創出を浚渫土砂の有効活用により行うことは，港湾にやそれに伴う港湾事業，最新の気候変動に係る港湾政策- 3 -港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

表-1

日本における気候変動に関連する出来事と港湾環境政策

年
1973
1985
1985
1988
1994

気候変動に関連する出来事

1997
1997
1998
1999
2002
2005

京都議定書採択
環境自主行動計画
地球温暖化対策法制定

2006
2008

2008
2009
2010
2011
2012

2013
2014
2015
2016
2018
2018
2018
2019
2020
2021

港湾環境政策港湾法改正，港湾環境整備事業開始
長期港湾政策「21 世紀への港湾」
生物共生型港湾構造物整備開始
海域環境創造事業開始
港湾環境政策「新たな港湾環境対策―環境に共生する港
湾（エコポート）をめざして

京都議定書発効，京都議定書目標達成計画，自主参加型国内排出量取引制度，温対法改正（報告制度）
温対法改正（京都メカニズム）
京都議定書目標達成計画，低炭素社会づくり行動計
画，排出量取引の国内統合市場の試行的実施，国内
クレジット制度，オフセット・クレジット制度

港湾法改正（港湾整備等にあたって環境の保全に配慮）
リサイクルポート政策
港湾行政のグリーン化～今後の港湾環境政策の基本的な方向～（地球温暖化対策含む）
船舶版アイドリングストップの実験開始

生物共生型護岸実証実験開始
地球温暖化に起因する気候変動に対する港湾政策のあり方

UNEP レポート，低炭素社会実現計画
地球温暖化対策基本法案閣議決定
カーボンニュートラル認証制度
再生可能エネルギーの固定価格買取制度，地球温暖化対策基本法案廃案，第四次環境基本計画（2050 年
GHG 排出量▲80%），環境税導入J-クレジット制度，低炭素社会実行計画

生物共生型港湾構造物の整備・維持管理に関するガイド
ライン策定
日本の約束草案（2030 年度に 2013 年度比▲26.0%），
パリ協定採択地球温暖化対策計画，パリ協定発効
横浜市ブルーカーボンオフセット制度
PORT2030 策定，カーボンフリーポート構想
再エネ海域利用法
気候変動適応法UNEP 排出ギャップ報告書 2019，パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略
NDC 提出，2050 年カーボンニュートラル宣言，カ 福岡市ブルーカーボンオフセット制度
ーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略
革新的環境イノベーション戦略（ブルーカーボンに ジャパンブルーエコノミー技術研究組合認可，カーボン言及）
ニュートラルポート政策，J ブルークレジット制度

である CFP 及び CNP 政策を踏まえ，日本の港湾におい企業化せずに地方自治体が港湾管理権を有していること，て採り得る気候変動対策のメニューは表-2 のように整理

多 く の 港 湾 で は 民 営 化 が 進 ん で い な い こ と ， global

できる．表-2 には，各施策メニューについて既存政策等

terminal operator (GTO)の進出がないこと，大港湾では港での推進状況と実施時に参考となる先行研究の例も示し

湾運営会社制度と呼ばれる民営化政策を導入しているこている．排出源対策としては，荷役機械の電動化，陸電供とにある(Sugimura, 2020)．港湾運営会社制度とは，民間給施設の整備などが代表的であり，これらを含め、表-2の視点を有する株式会社である港湾運営会社が港湾の複に記載されている項目の多くは，補助金や実証事業等を数の埠頭群を港湾管理者等から借受け一体運営するもの

通じて政府主導で進められてきたが，依然本格的な適用であるが，更にターミナルオペレーターに専用的に貸付や導入に至っていないものが大部分である．このことはを行う．港湾運営会社の選定には競争はなく，ターミナ

日本の港湾ガバナンスにも関係している．

ルオペレーターへの貸付も歴史的な船社専用ターミナル

日本の港湾ガバナンスの特徴は，港湾管理者が商業化・の経緯の中で，競争のない専用的な貸付である．すなわ- 4 -国総研資料表-2
港
湾

施策メニュー
グリーンポート計画等の策定

CO2 排出量のモニタリング，
情報対策
ターミナル貸付時の環境配慮
行動の盛込みインセンティブ導入（対船
舶，車両）
船舶，陸運，立地企業と港湾管理者の協働，サプライチェーン全体の最適化
荷役機械の移動効率化（自動化含む），レイアウト設計
荷役機械の電化，水素燃料電池（FC）化

陸電供給施設の整備
再生可能エネルギー（太陽光発電，風力発電，バイオマス
発電，廃棄物発電）の活用
大規模蓄電施設の整備
スマートグリッドの導入
水素ステーションの整備
リーファーコンテナ等へのカーボンフリー電源の導入
ブルーカーボン生態系の創出（藻場，干潟等），洋上風力発電海域内含む浚渫土砂の有効活用による排出源対策
港湾緑地の整備
次世代エネルギーの輸出入・配送拠点の整備循環資源の輸出入・配送拠点の整備

船
舶

陸電供給施設の利用

港内の効率航行の実施

No. 1251

日本の港湾において採り得る気候変動対策のメニュー
既存施策と状況
港湾環境計画（法的根拠はないが政府に推奨されている），CNP 形成計画（政府主導で推進）
法制度的な枠組みはなし
ターミナルオペレーターへの貸付に環境インセンティブを盛り込む事例あり
一部港湾で自主的に導入

国による補助金制度あり（物流分野における CO2 削減対策促進事業），J－クレジット
制度（海上コンテナの陸上輸送の効率化）の活用可能
AI ターミナルについて政府主導で検討中（RTG 遠隔化への補助金制度あり）
国による補助金制度あり（物流分野における CO2 削減対策促進事業），J－クレジット
制度（ハイブリッド式建設機械・産業車両
への更新）の活用可能
陸電供給施設については一部港湾で国による導入実験が行われたが本格導入はなし
J－クレジット制度の活用可能，洋上風力発電の導入を促進中
災害等非常時対応と低炭素化を目的とした国による実証事業を実施
港湾に特化した動きはなし
一部港湾で検討中（国主導）
一部港湾で自主的にルーフシェードの導入事例あり
海域環境創造事業等での整備箇所多数ある
が，気候変動対策としての活用は限定的（一部港湾にのみカーボンオフセット制度が導入）
海域環境創造事業や通常の港湾改修事業での整備箇所が多数あるが，気候変動対策を目的としていない
港湾環境整備事業での整備箇所が多数ある
が，気候変動対策を目的としていない
LNG バンカリング拠点の形成を促進中
次世代エネルギーについては，一部港湾で検討中
リサイクルポート政策で輸出が推進されているが，気候変気候変動対策を目的としての検討は始まったところであり，輸入促進の観点はない
陸電供給施設は一部港湾で国による導入実験が行われたが本格導入はなし，次世代エネルギー供給施設の利用は一部港湾で検討中（国主導）
自主的取り組みを行う事例あり

- 5 -

参考文献例
Acciaro et al. (2014), Schipper et al.
(2017)
Puig et al. (2017), Cammin et al.
(2020)
Van den Berg and De Langen (2014),
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Chen et al. (2013), Bergqvist andEgels-Zandén(2012),
Gonzalez
Aregall et al. (2018)
Pan et al. (2013), Cheon (2017),
Gonzalez Aregall et al. (2018)

He et al. (2015) , He (2016)
Martínez-Moya et al. (2019), Di Ilio etal. (2021)

Zis et al. (2014) , Winkel et al. (2016)
Lam and Notteboom (2014), Kang andKim (2017)
Kotrikla et al. (2017), Papaioannou etal. (2017)
Ihle et al. (2016), Yiğit et al. (2016)
Kang and Kim (2017), Bicer andDincer (2018)
Wilmsmeier et al. (2012), van Duin etal. (2018)
PIANC (2019b)

PIANC (2019b)

I2S2 (2013)
Acciaro et al. (2014)

Poulsen et al. (2018)

Zis et al. (2014), Boile et al. (2016)

Styhre et al. (2017), Linder (2018)

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

表-2
船
舶
車
両

日本の港湾において採り得る気候変動対策のメニュー（続き）

施策メニュー
代替燃料等環境配慮型船舶の導入（ゼロセミッション船）
ゲート前渋滞の緩和，港内ドレージ輸送の効率化
モーダルシフト
環境配慮型車両の導入（FC 車両）

既存施策と状況
開発に対し国による補助金制度あり，J－クレジット制度（LNG 燃料船・電動式船舶）の活用可能
各港湾で対応しているが，気候変動対策を目的としての検討は始まったところ
国による補助金制度あり
一部港湾で検討中（国主導）

参考文献例
Winnes et al. (2015), Styhre et al.
(2017)
Chen et al. (2013), He et al. (2013)
Gonzalez-Aregall et al. (2018)
Poulsen et al. (2018), Iris and Lam(2019), Di Ilio et al. (2021)

ち，日本の港湾の多くが公共所有，公共運営，一部の大港

表-1 に示す対策のうち，先行研究や国際的な事例と比湾では公共所有，民間運営となっているが，民間運営の較して日本の潜在的な対策として最も特徴的なのは，

場合でも運営者が競争的に選定されている訳ではない．

BCE の創出と浚渫土の有効活用である．大型の水素輸入

諸外国とは異なり，企業化していない港湾管理者には，船を収容できる港湾施設は少なく，次世代エネルギー輸

環境配慮活動に対して ESG や CSR の観点からの動機が入拠点整備には大水深の岸壁や航路が必要なため大量のない．更に，地方自治体が港湾管理者であることは，中央

浚渫土砂が発生する点で，これらの 2 つの対策は密接に政府が国家戦略的な政策を策定しても，地域の利益が優関連している．このように，各港湾で採用されている戦

先され政策に実効性が伴わないことや，港湾運営におけ

略や先行研究では，気候変動対策として港湾運営におけるビジネス的視点の欠如といった帰結をもたらす可能性

る排出源対策が主なテーマとなっている．すなわち，港を有する(Sugimura, 2020)．このため，いくら国際的に主湾運営に加えて港湾整備に焦点を当て，BCE や浚渫土砂流となっていても，港湾料金の上昇に繋がる気候変動対を炭素吸収源として着目することは，世界をリードする

策が港湾単位で導入されることは，港湾間競争の観点か

取り組みとなり得る．特に，港湾事業に伴う浚渫土砂をら考えにくい．GTO が進出していないことからは，諸外安定的に封じ込めることは，含まれる有機炭素の貯留と国で行われている気候変動対策がターミナルオペレータ

しての役割を果たす可能性がある．港湾整備における取ー主導で進められる可能性も否定される．ターミナルの組みが気候変動対策として認識され，より大規模に実施

貸付においては，日本においては標準的なランドロード

されるようになれば，自然資本の概念を取り入れたインモデルではなく，ターミナルオペレーターへの貸し付け

フ ラ 設 計 を 後 押 し す る こ と に も な る (Taljaard et al.,もコンセッション契約ではなく，伝統的に専用貸付けの2021)．しかし，炭素貯留として浚渫土砂の有効活用を評形態を採っている．したがって，港湾管理者側の交渉力価するためには，その可能性を科学的に検証する必要がが決して強くないターミナルリース契約において，環境ある．これについては，次章以降で述べる．

への取組みが盛り込まれることは考えにくい．このよう

4. 浚渫土砂の有効利用による炭素貯留に，日本の港湾ガバナンスモデルは，気候変動対策が各港湾で自主的に，積極的に推進される特徴を有している
わけではなく，諸外国以上に政府や港湾管理者のイニシ

4.1 港湾事業における浚渫土砂の有効利用

アチブが重要となってくる． また，日本の環境政策は排浚渫土砂の有効活用は世界各地で行われ，用地造成や出量取引制度のような規制的なアプローチ採用している湿地の再生に用いられている (Taljaard et al., 2021)．日本

米国や EU に比べ，自主的なアプローチに依存しているでも自然再生，循環型社会形成，土地造成の抑制の観点ことが特徴である (Arimura et al., 2019)．実際，日本ではから，港湾事業において藻場干潟の造成，深掘跡の埋戻キャップ・アンド・トレード制度の導入を盛り込んだ法

し，用地造成といった浚渫土砂の有効活用を積極的に行案 が 産 業 界 の 反 対 に よ り 2012 年 に 廃 案 と な っ たってきた．造成干潟・藻場において，有機物量が多く含水(Gokhale, 2021)．Lam and Notteboom (2014) は，先進的な比が高い浚渫土砂は生物生息基盤面の基礎材料として使

港湾では規制的なアプローチを採用する傾向があると述われ，基盤材とした浚渫土砂の上に砂を 30cm 程度被覆

べているが，日本ではそのようなアプローチは採られてして，生物の生息環境が良好な藻場干潟としている．含

おらず，このことは港湾における気候変動対策の低い実水比が非常に高い浚渫土砂の場合には，浚渫土砂と砂の

効性の理由となり得る．

間に生分解性シート敷いて，砂の沈下を防ぐ工法も用い- 6 -国総研資料No. 1251られている．高度成長期の急速な港湾域の開発において，

塩性湿地，海草藻場を BCE として取り上げたが，浚渫土

港湾施設の造成用地の埋立材として，海域の土砂を採取・砂に含まれる炭素は，BC としては新しい概念となる利用しため，日本の港湾の周辺海域には深掘跡が多く存(Kuwae et al., 2016)．

在する．近年では，その窪地で貧酸素水塊が頻発するこ浚渫土砂に含まれる炭素の貯留効果については，図-1とから，環境改善の目的で埋戻しが行われている（内藤に示すような 2 つの異なる考え方がある．一つは，炭素ら，2008a, 楠山ら，2017）．埋戻しが完了した後には，表が港湾内の底泥に堆積した状態を炭素の貯留と見做す考面に砂を被覆することによって良好な生物生息環境を形え方であり（考え方 1），この場合，浚渫は貯留された炭成することが可能であるため，窪地の埋戻し材として富素の除去（排出）となる．浚渫土砂を陸揚げすると，浚渫

栄養化した浚渫土砂でも支障なく活用されている，

土砂中の有機物が好気性条件下で分解され，CO2 が放出

近年，気候変動対策としての BCE の活用が港湾環境される．逆に浚渫土砂を封じ込めると，有機物の分解を政策に盛り込まれ，CFP では BCE 造成材としての浚渫抑制することになり，CO2 排出量が削減することになる．

土砂の有効利用に言及されている．しかし，その主眼は
CO2 吸収源としての BCE にあり，浚渫土砂に含まれる炭

考え方1
CO2

素自体の貯留にあるわけではない．また，BCE は吸収源

浚渫対策として注目されているが，現時点では日本の NDC に陸揚げ

含まれていないため目標貯留量が設定されておらず，財浚渫土砂の封じ込め

政面も含めて BCE 創出を強化する仕組みが整っている訳

有機物
堆積

除去

炭素残存量の差が排出削減

でもない．

炭素貯留

港湾事業で発生する現在の年間浚渫土量に含まれる有考え方2機炭素量及び浚渫土砂の有効活用先，また港湾区域でのBCE による CO2 吸収量を表-3 に示す．年間浚渫土量中の浚渫

有機炭素量は 71 万 t-CO2，BCE による CO2 貯留効果は 16

有機物
堆積浚渫土砂の封じ込め

万 t-CO2 であるが，これらに関連する CO2 吸収効果が日

炭素貯留

本の CNP 実現にどの程度貢献するかはまだ明らかにされ
ていない．
図-1

浚渫土砂の封じ込めによる炭素貯留の 2 つの考4.2 浚渫土砂の炭素貯留効果に関する2つの考え方

え方

表-3 に示すように，日本の現状の年間浚渫土砂量は1,595 万 m3/年であり，用地造成に 53%，
藻場干潟に 13%，

もう一つは，炭素が港湾内の底泥に堆積した状態を炭

深掘跡の埋戻しに 6%が有効活用されている．年間浚渫土

素ストックと見做さない考え方である（考え方 2）．航路

砂量に含まれる有機炭素量 71 万 t-CO2 を効果的に地中にの維持浚渫に代表されるように港内に堆積した有機物は貯留させれば，CO2 排出量削減に大きく貢献すると考え定期的に除去されるため炭素貯留とは見做さず，浚渫後られる．気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は 2013に封じ込めた分を貯留とする．この場合，貯留された炭

年に湿地ガイドラインの補足を策定し，マングローブ林，

素は炭素収支の上では吸収側に扱うことができる．浚渫

表-3
項目
年間浚渫土量浚渫土砂に含まれる炭素量と浚渫土砂の有効活用の状況値

出典
159,500,000 m3

浚渫土砂中の炭素含有量44.7 t-CO2/1000 m3

年間浚渫土量に含まれる炭素量
深掘跡埋戻しへの利用割合
藻場干潟への利用割合
用地造成への利用割合
BCE による CO2 吸収量
港湾区域における BCE による
CO2 吸収量

712,965 t-CO2
5.9%
12.9%
53.2%
1,320,000 t-CO2
162,000 t-CO2

桑江ら（2019）
密度 = 1.5 g/cm, 土粒子密度= 2.6 g/cm, 全有機炭素 (TOC)= 1.5%（内藤ら，2008b）
上 2 つの値の乗算
財務省（2018）
桑江ら（2019）
上の数字に海岸線延長のうち港湾区域の割合（12%）を乗
じたもの

- 7 -

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

土砂の有効活用は，どちらの考え方でも気候変動対策とに含まれる有機物の量を貯留と見做す．その他の水域でして一定の可能性がある．特に，浚渫土砂で造成されるは，有機物の沈降量を貯留と見做し，開発や漁業活動（底藻場干潟は BCE に適合し，資源の有効活用と気候変動に引き網漁など）による撹乱を排出量と見做す．この区別

対する Nature Based Solutions (Raymond et al., 2017）としは，開発された土地とそうでない土地（森林、農地、草地）て斬新である．この点から，今後は浚渫土砂の有効活用の区別と同様である，このように沖合沿岸域を分割する

方法の選定基準に，炭素収支を指標の一つとして含める

ことで，少なくとも底質の攪乱を想定している港湾では，べきである．

考え方 2 が支持されやすくなる．

4.3 想定される議論に有機物堆積物の貯留量を計算しなければ，考え方 1 は定量的な観点からは，浚渫による排出量の放出と同時
港湾における気候変動対策で吸収源に言及した研究は偏ったものとなる．しかし，面的不均質性を持つ沖合沿少ないが，世界的には，港湾における CCS の先進事例が岸域において，年間有機物沈降量を定量的に算出するこ出始めている．例えば，ロッテルダム港はアントワープとは困難かつ不確実である．考え方 2 では，浚渫土砂の港と共同で CO2 輸送ハブと洋上貯蔵プロジェクトを進め含有量と含まれる炭素量から炭素貯留量を算出することており，これは EU 加盟国初の大規模 CCS プロジェクトができる．有効活用される浚渫土砂量は，プロジェクトになると予想されている (Wright, 2022)．同様に，コペン

ごとに明確に数値化される．浚渫土砂中の炭素量の測定

ハーゲンマルメ港は，回収した CO2 を貯蔵し，古い油田は，合理的な浚渫区域区分で分析することになるが，浚に貯蔵するために配送するプロジェクトへの参加を発表

渫時に実施する有害化学物質の調査方法が適用できるのしている (Tank News International, 2020)．さらに，コーパで十分実現可能である．したがって，定量的な検証可能スクリスティ港も，塩水帯水層への CO2 隔離プロジェク

性という点では考え方 2 が優位となる．

トへの参加を発表している (Port of Corpus Christi, 2022)．
これらのプロジェクトは，港湾が CCS フィールドや輸送(2) 炭素貯留効果の持続性基地として関与しているものの，主体は港湾地域に立地

次に，炭素貯留効果の持続性の問題がある．CCS の漏する産業であり，港湾活動として炭素貯留に積極的に取洩についてはモニタリング戦略の重要性が指摘されていり組むという点で本稿のアプローチとは異なる．しかし，るが (Lichtschlag et al., 2021)，浚渫土砂を有効活用した場

本稿の内容は新たな挑戦であるため以下のような議論が合の炭素貯留効果を適切に評価するのと同様に，工事後予想される．

の炭素残留量についても考慮する必要がある．浚渫土砂に含まれる有機炭素は，工事中や工事後の環境によって(1) 炭素貯留のタイミングは分解され，大気中に放出される可能性がある．浚渫土

海洋堆積物は，主に海洋で生産された有機物や陸域由砂を干潟に利用する場合，日本では覆砂構造が多く採用

来の有機物を長期間貯留する炭素吸収源としての役割をされているが，干潮時の水面が浚渫土と砂の界面より下担っている．長期的な炭素フラックスは，無機炭素（炭酸にある場合，浚渫土砂の上層が好気性になり，有機物の塩）で 0.13-0.38×1015g/年，有機炭素で 0.05-0.13×1015g/

分解が促進され，炭素貯留率が最適でなくなることがあ年の範囲で海洋堆積物に蓄積される．このような観点かる (Kuwae et al., 2016)．海底堆積物中の有機物は，その分ら，浚渫は長期的な貯留を阻害し，CO2 排出の原因とな解性によって，主に易分解性，準易分解性，難分解性の 3

る．港湾区域は一般に都市に近いため陸上からの栄養塩つに分類され，日本の海底堆積物における有機物の含有流入が多く，一次生産量が多い．外洋に比べ，炭素貯留量率はそれぞれ，0.5～12.9%、1.8～17.1%、72～97%と測定は比較的大きい．逆に，港湾機能を維持するために定期されている (Asaoka et al., 2020)．この 3 つの分類の全球的に維持浚渫が行われる港湾で沈降する有機物は，長期規模での平均分解速度定数は，それぞれ 70，0.5，0.001/

安定性に関して不確実性が高く，港湾内の海底に沈降し年と推定され (Stolpovsky et al., 2018)，酸素欠乏は分解速た時点で炭素が蓄積されたという解釈は支持されないと度を 3～10 倍低下させることが知られている(Canfield,

考えられる．

1994; Kristensen, et al., 1995)．したがって，炭素残存率を

この議論は，性質の異なる水域を混同していることに最大化するためには，嫌気状態を維持する構造の検討が起因している．そこで，沖合沿岸域を港湾（開発区域）と必要となる．また，有機物分解には生物攪乱も大きな要

それ以外の区域に分けることを提案する．港湾では，有因であるが，生物攪乱を受ける深度（最大でも 0.5ｍ程度）

機物の沈降は貯留と見做さず，封じ込められる浚渫土砂

は通常覆砂層であることを踏まえれば，浚渫土砂を覆砂- 8 -国総研資料No. 1251する 2 層構造はかなりの炭素の残存が期待できる．さら按分により推計する．試算の前提条件となる炭素残存率に，深掘跡の埋戻しの場合，上述のように、深掘跡では低を表-4 に，試算結果を図-2，表-5 に示す．
吸収側としては，考え方 1 では，港湾内の底泥への炭酸素状態が発生しやすいため，有機物の好気性分解が制限され，より高い炭素残存率が得られることが期待され

素貯留 78.1 万 t-CO2/年,

BCE による貯留 16.2 万 t-CO2/る．

年と浚渫土砂の有効利用による炭素貯留 22.5 万 t-CO2/年

また、炭素貯留効果があったとしても，浚渫事業の実

で合計 116.9 万 t-CO2/年となるが，この量は排出側に比べ施や浚渫土砂の有効活用の際に排出される CO2 が大きけると非常に小さい（考え方 2 でも同様）．特に，浚渫事業

れば，ネットの効果はなくなる．排出と吸収（あるいは排に伴う CO2 排出量（39.9 万 t-CO2/年）は炭素の貯留効果

出削減）を定量的に評価し，それぞれについて効果的に（255,000 t-CO2）を上回っている．このように，有効活用削減（あるいは増加）させられるか否かを含めて検討が方法と浚渫工事方法の両面での工夫がなされない限り，なされるべきである．用地造成は，工事完了までに数十

実務的には吸収源対策とはならないことになる．

年を要する．そのため，浚渫土砂が大気中に露出しないような工法を考案し，工事期間中の有機物の分解を最小表-4

浚渫土砂の有効活用時の炭素残存率

項目
深掘跡埋戻しの残存率
藻場干潟造成の残存率
用地造成の残存率限に抑えることが必要となる可能性もある．いずれにせよ，残留炭素に関する十分なデータはなく，本稿で提案する浚渫土砂の有効利用を気候変動対策として位置づけ

値
90%
80%
30%

出典
中川（1998），岡田ら（2016）に基づき筆者らが設定

るのであれば，十分なデータとモニタリングが必要となる．

BCEによる貯留
港湾底泥への炭素貯留
浚渫土砂の有効活用による排出削減又は貯留
車両からの排出船舶からの排出港湾活動に伴う排出浚渫事業に伴う排出
港湾に貯留された炭素の排出5. 浚渫土砂の有効活用とBCE創出による炭素貯留のポテンシャル

排出，貯留，排出削減量 (1,000 tCO2)
15000

5.1 浚渫土砂の封じ込めによる炭素貯留の定量的効果
ここでは，浚渫土砂の封じ込めによる炭素貯留の気候12000

変動対策としての定量的な効果を試算する．前章の 2 つの考え方に基づき，考え方 1 に必要な港湾内底泥への炭9000

素貯留量，浚渫による CO2 排出量、浚渫土砂の有効活用
による CO2 排出削減量，考え方 2 に必要な浚渫土砂の有効活用による炭素貯留量を推計する．この際，浚渫土砂

6000の有効活用による炭素貯留量について残存率を考慮する必要がある．さらに，浚渫と有効活用のための工事（BCE

3000

造成材の整備工事等）に伴う CO2 排出量の考慮も必要となる．

0

浚渫土砂の有効活用による炭素貯留効果を定量的に評価するために，現時点での港湾における CO2 排出量と-3000

BCE による炭素貯留量を含めて全体の排出量と吸収量を考え方1比較する．日本の港湾からの CO2 排出量については，国

図-2

考え方2

日本全体の港湾関係の CO2 排出量と吸収量

土交通省港湾局（2009）で 125 港合計（日本の港湾取扱
貨物量の 88%）の試算結果が示されており，これを基に5.2 CNP実現に向けた新たな対策の意義

表のように日本の港湾における CO2 排出量を推計できる．

前節の結果から，BCE による貯留や浚渫土砂の有効活

ただし，CNP で対象としている臨海部立地企業からの用による炭素貯留効果に比べ CO2 排出量が多いため，

CO2 排出量は含まれていないことには留意が必要である．

CNP の実現には抜本的な変化が必要であることが分かっ

また，BCE による CO2 吸収量は桑江ら（2019）により日た．本節では，CNP の実現に向けた新たな気候変動対策

本全体で 132 万 t- CO2/年であると示されており，日本のとしての浚渫土砂中の炭素貯留と，浚渫土砂の有効活用

海岸線に占める港湾の割合を用いて港湾関連部分を比例- 9 -港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

表-5

日本全体の港湾関係の CO2 排出量と吸収量

1

排出量・吸収量
コンテナクレーン

千 t-CO239

2ヤード荷役機械

347

3
4
5
6
7

137
262
785
399
713

8

リーファーコンテナ
管理棟
港湾活動に伴う排出合計
浚渫事業に伴う排出（建設機械等）
浚渫事業に伴う排出（貯留された炭素の排出）
船舶（入出港時）

1,320

9
10
11
12
13
14
15
16
17

船舶（停泊時）船舶からの排出合計
車両（ゲート前渋滞）
車両（港内ドレージ）
車両（背後圏輸送）
車両からの排出合計
排出合計（考え方 1）
排出合計（考え方 2）
港湾内の底泥への炭素貯留

3,413
4,733
91
46
6,986
7,123
13,753
13,040-781

18浚渫土砂の有効活用による排出量の削減又は炭素貯留量の増加
BCE による貯留
吸収合計（考え方 1）
吸収合計（考え方 2）
合計（考え方 1）
合計（考え方 2）

-225

19
20
21
22
23

-162
-1,169-387
12,254
12,653

根拠国土交通省港湾局（2009）の「荷役機械」分を酒井・渡邊（2006）
におけるコンテナクレーン割合で配分（5 港平均）
国土交通省港湾局（2009）の「荷役機械」分を酒井・渡邊（2006）におけるヤード荷役機械割合で配分（5 港平均）
国土交通省港湾局（2009）
国土交通省港湾局（2009）
1～4 の合計
年間浚渫土量 × CO2 排出原単位 (0.025 t-CO2/m3)（林，2011）
年間浚渫土量 × 浚渫土砂中の炭素含有量
国土交通省港湾局（2009）の「停泊中船舶」分から酒井・渡邊（2006）における入出港時/停泊時の排出量で推計（5 港平均）
国土交通省港湾局（2009）
8，9 の合計
国土交通省港湾局（2009）
国土交通省港湾局（2009）
国土交通省港湾局（2009）11～13 の合計
5，6，7，10，14 の合計
5，6，7，10，14 の合計
港湾区域 (634,000 ha) ×TOC 堆積原単位 (1.23 t-CO2/ha) （久保2015）
年間浚渫土量 × 浚渫土砂中の炭素含有量 × 有効活用割合×
残存率
上の値に海岸線延長のうち港湾区域の割合(12%)を乗じたもの
17，18，19 の合計
18，19 の合計
15，20 の合計
16，21 の合計

による BCE の創出の意義について，二つのシナリオを想が不可欠であることが示唆される．シナリオ 2 では浚

定して 2030 年及び 2050 年の港湾における CO2 発生量・渫土砂が多く発生するため，浚渫土砂の有効利用は吸吸収量を試算する．シナリオ 1 は，既往研究や先行事例

収源対策として大きな効果が期待できる．
・施工技術の改善により CO2 排出量を抑制できれば，一によりある程度実現可能性が確認できている施策を中心としたもの，シナリオ 2 は次世代エネルギーへの転換を

定の正味吸収効果が得られる（両シナリオとも 2030 年、前提としたものである．いずれのシナリオでも浚渫土砂

2050 年には浚渫事業に伴う CO2 排出量が浚渫土砂の有の有効活用による炭素貯留効果，そして浚渫土砂の有効

効活用の効果を下回っている）．

活用による BCE の創出拡大を目指すものであるが，シナ・BCE 造成材としての浚渫土砂の有効活用は，浚渫土砂

リオ 2 では浚渫事業を集中的に実施し，BCE 基盤材とし中の炭素貯留と，BCE 創出による貯留量の増加というての活用をできる限り目指すことを想定したものである．

二つの効果により，CNP 達成に貢献が可能である．シ

各シナリオの詳細を表-6 に，排出量算定のための前提条

ナリオ 1 でも，2050 年にはカーボンニュートラルがほ件を表-7 に，浚渫土砂の有効活用に関する前提条件を表ぼ達成されるような量的効果が期待できる．

-8 に示す．なお，両シナリオとも，浚渫土砂の有効活用

・浚渫土砂中の炭素貯留効果自体は有効活用した時点でについて施工技術の改善に伴い，炭素残留率が改善され発現するが（実際，集中的な浚渫事業が終了した 2050

ることを想定する．分析を通じて考察する．

年の貯留効果はシナリオ 2 の 2030 年における効果より計算結果は，図-3 および表-9 に示すとおりである．結も小さい），BCE による炭素貯留はその後も続くため

果は以下のように解釈できる．

（実際，BCE による炭素貯留量はいずれのシナリオで・CNP が実現するのは，排出源対策が大幅に進んだシも 2030 年より 2050 年の方が大きい），早く創出するほ

ナリオ 2 の 2050 年であり，次世代エネルギーへの転換

ど以降の純排出量をより効率的に削減できる．

- 10 -

No. 1251

国総研資料

表-6
概要
荷役機械
リーファーエリア
管理棟
船舶入港
船舶停泊
車両渋滞
港内ドレージ
背後圏輸送
浚渫事業
BCE の創造シナリオの詳細シナリオ 1
電化等の既存施策を中心とした対策，現状の浚渫量を前提とした BCE 創造強化
電動化，再エネ由来電力の使用
開閉式屋根の設置等による省電力，再エネ由来
電力の使用
再エネ由来電力の使用
IMO の目標（2030 年燃料効率-40%，2050 年 CO2
排出量-50%），低速航行
LNG 船の導入，陸電供給の導入
デジタル物流の活用により解消
船舶へのモーダルシフト，低速航行，EV 化鉄道へのモーダルシフト，EV 化
現状の浚渫量を維持
浚渫土砂を BCE 造成材へ一定量活用
表-72050 年
88%
100%
70%
99%

10%
開閉式屋根の設置による省電力率
自立型水素等電源の導入率（シナリオ 2） 30%50%
陸電供給導入率40%
陸電供給導入による CO2 削減率

10%
99%
100%
40%

50%
港湾関連車両のモーダルシフトの割合
40%
船舶からの CO2 削減率（シナリオ 1）
ゼロエミッション船導入率（シナリオ 2） 17.1%

電化 FC 化以外分
50%
92.5%

LNG による CO2 削減率（シナリオ 1）
港湾関連車両の電化割合

25%
8%

25%
59%

FC 車両導入率

30%

99%

表-8

左に加え，自立型水素電源等を設置
左に加え，ゼロエミッション船の導入
左に加え，ゼロエミッション船の導入
デジタル物流の活用により解消
左に加え，FC 車両の導入
左に加え，FC 車両の導入
今後 10 年間航路浚渫事業の集中実施
浚渫土砂の BCE 造成材への活用強化

排出量算出のための前提条件

2030 年
59%
50%
70%
30%

脱炭素電源割合
荷役機械電動化率（シナリオ 1）
荷役機械電化による CO2 削減率
荷役機械 FC 化率（シナリオ 2）

シナリオ 2
左に加え，水素輸入拠点整備等に伴い浚渫事業が促進，BCE 創造の更なる強化
左に加え，FC 化
左に加え，自立型水素電源等を設置

設定根拠
エネルギー基本計画（素案）(2021)，IEA (2021)
筆者らの設定環境省（2015）
IEA (2021)の PHEV, BEV, FCEV の販売台数シ
ェア(heavy trucks)と同じに設定
博多港の事例
荷役機械 FC 化率（シナリオ 2）と同様
筆者らの設定国土交通省港湾局（2009)，ただし化石燃料による発電を想定した際の率筆者らの設定IMO (2018)
国 際 海 運 ゼ ロ エ ミ ッ シ ョ ンプ ロ ジ ェ ク ト（2022），IEA (2021)
Sifakis and Tsoutsos (2021)
IEA (2021) の Share of electric vehicles in stock(heavy truck)
荷役機械 FC 化率（シナリオ 2）と同様

浚渫土砂の有効活用に関する前提条件

項目
値
年間浚渫土量（現状）1,595 万㎥/年
年間浚渫土量（シナリオ 2 の今後 10 年間） 2,595 万㎥/年
炭素貯留量（残存率考慮前）
63 t-CO2/万㎥
5.9%
深掘跡埋戻への活用割合
25%
藻場干潟への活用割合（シナリオ 1）50%
藻場干潟への活用割合（シナリオ 2）
41.1%
用地造成への活用割合（シナリオ 1）
用地造成への活用割合（シナリオ 2）

16.1%

深掘跡埋戻の際の残存率
藻場・干潟の際の残存率
用地造成の際の残存率

95%
90%
50%

根拠
桑江ら（2019）
水素輸入拠点整備等のため年間 1,000 万㎥を追加的に実施
前節の結果
財務省（2018）
桑江ら（2019）
BCE 造成のため上記の 2 倍設定
財務省（2018）の有効活用割合から深掘跡埋戻，藻場・干潟への活用分を引いたもの
財務省（2018）の有効活用割合から深掘跡埋戻，藻場・干潟への活用分を引いたもの
施工上の工夫が行われることを想定
施工上の工夫が行われることを想定
施工上の工夫が行われることを想定- 11 -

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

シナリオ分析結果（単位：千 t-CO2）
2030
2030
現状
シナリオ 1
シナリオ 2
785
369
136
399
244
170
713
713
1,160
4,733
1,965
1,446
7,123
3,689
1,579
13,7536,960
4,491
13,040
6,247
3,331
-781
-781
-781
-225
-347
-680
-162
-355
-788
-1,169
-1,483-2,250-387-702-1,46912,254
5,321
1,693
12,653
5,545
1,862

表-9

港湾活動に伴う排出浚渫事業に伴う排出
港湾に貯留された炭素の排出
船舶からの排出車両からの排出排出合計（考え方 1）
排出合計（考え方 2）
港湾底泥への炭素貯留
浚渫土砂の有効活用による排出削減
BCE による貯留
貯留及び排出削減合計（考え方 1）
吸収合計（考え方 2）
合計（考え方 1）
合計（考え方 2）

12000

2050
シナリオ 2
1
0
713
61
1
775
62
-781
-418
-1,558-2,758-1,976-1,914-1,558

シナリオ 2 では，2050 年にカーボンニュートラルが達港湾に貯留された炭素の排出浚渫事業に伴う排出港湾活動に伴う排出船舶からの排出車両からの排出浚渫土砂の有効活用による排出削減
港湾底泥への炭素貯留
BCEによる貯留

排出，貯留，排出削減量 (1,000 tCO2)

15000

2050
シナリオ 1
63
14
713
580
910
2,281
1,568
-781
-347
-740
-1,868-1,086467
482

成されるが，浚渫土砂の有効活用や BCE による貯留量と比較しても，CO2 排出量は小さくなっている．この点，最終的には排出源対策の方が重要であるとも言えるが，残余排出の吸収源としての意義も軽視すべきではない．例

9000

えば，本稿では CO2 排出量には臨海部の産業からの排出

港湾活動の範囲内（船舶，車両を除く）

は含めていないが，臨海部には重厚長大型産業が立地しでカーボンニュートラル

6000ており，将来的にも残留排出は必ず存在する．日本全体

船舶，車両を含めてもカーボンニュートラル

のカーボンニュートラルの実現に貢献するためには，本3000稿で提案した新たな対策には，残余排出の吸収源としての意義もある．

0以上の議論から，次世代エネルギー輸入拠点整備のために浚渫事業を集中的に実施し，発生した浚渫土砂を

-3000
現状

2030 シナリオ1

2030 シナリオ2

2050 シナリオ1

2050 シナリオ2

BCE 造成材として有効活用するという政策シナリオは，排出，貯留量 (1,000 tCO2)

CNP 達成に向けても CNP 達成後も，気候変動対策として浚渫事業に伴う排出港湾活動に伴う排出船舶からの排出車両からの排出浚渫土砂の有効活用による貯留
BCEによる貯留

15000

12000

十分に受け入れられるものと考えられる．
5.3 新たな対策の政策への反映
港湾におけるカーボンニュートラルの実現には，次世

9000

代エネルギーが不可欠であり，そのための輸入拠点の整備が重要となる．輸入拠点形成のための港湾事業で発生6000する浚渫土砂は，BCE 造成材として有効活用でき，CO2

港湾活動の範囲内（船舶，車両を除く）でカーボンニュートラル

吸収量をさらに増やすことができる．

3000

港湾事業における浚渫量は，予算制約や環境負荷の観船舶，車両を含めても点から激減しており，従来の価値観では浚渫事業の推進

カーボンニュートラル

0が困難になっている．浚渫事業を有効な気候変動対策として推進するためには，脱炭素社会実現への貢献や，浚

-3000
現状

2030 シナリオ1

表-62030 シナリオ2

2050 シナリオ1

2050 シナリオ2

渫土砂の有効活用と BCE 創出による炭素貯留効果のポテ

シナリオ分析結果

ンシャルが認知されることが必要となる．すなわち，港（上：考え方 1，下：考え方 2）

湾整備事業を次世代エネルギーの普及や気候変動対策の- 12 -

国総研資料No. 1251

ための吸収源として有効に活用するためには，これまで

参考文献の視点を変える必要がある．

1)

岡田知也，井芹絵里奈，秋山吉寛：東京湾沿岸域の底泥の堆積速度，国土技術政策総合研究所資料，Vol.888，

日本のように歴史的に自主的なアプローチに依存した

2016．

環境政策を展開し，港湾ガバナンスの関係でビジネスベースでの気候変動対策が相対的に展開されにくい国にと2)っては，本稿で提案する新しい対策は政府のイニシアチ

環境省：物流分野における CO2 削減対策促進事業（国土交通省連携事業），2015．

ブが必要となる．日本では，大規模な港湾整備は国が直3)楠山哲弘，首藤啓，中嶋さやか，河井崇：博多湾窪地接実施するため，国の判断次第で新たな対策の実現可能

埋め戻しによる海域環境の改善，土木学会論文集 B2

性は高くなる．BCE による貯留を最適化しつつ，建設時（海岸工学），Vol. 73, pp. I_1357-I_1362, 2017．

の CO2 排出量を削減する技術も重要であることから，技4)

術開発の観点でも政府が主導する必要がある．

久保篤史：東京湾における炭素循環，東京海洋大学
博士論文，2015．

5)

6. おわりに

桑江朝比呂，吉田吾郎，堀正和，渡辺謙太，棚谷灯子，
岡田知也，梅澤有，佐々木淳：浅海生態系における年間二酸化炭素吸収量の全国推計，土木学会論文集 B2，
Vol.75，pp.10-20，2019．

本稿では，浚渫土砂に含まれる有機炭素の貯留，浚渫
土砂を BCE 造成材として有効活用した BCE 創出による

6)

国際海運ゼロエミッションプロジェクト：国際海運

炭素貯留に着目し，これらの新しい気候変動対策の効果の 2050 年カーボンニュートラル 達成に向けて，について検討した．港湾事業により発生する浚渫土砂を2022

BCE 基盤材としての有効活用することで CO2 吸収に貢献

7)することに加え，浚渫土砂の安定的な封じ込めによる含国土交通省港湾局：「港湾における温室効果ガス排出削減計画」作成ガイドライン（案），2009．

まれる有機炭素の貯留効果を本稿で初めて明らかにした．

8)

財務省：予算執行調査（平成 30 年度），2018．

先行研究では，主に港湾運営時の排出源対策に着目して

9)

酒井浩，渡邊豊：コンテナターミナルにおける CO2いるが，本稿で提案する気候変動対策は，港湾整備段階

排出量の評価と削減に関する基礎的研究，運輸政策で発生する浚渫土砂や造成した BCE が長期的な CO2 吸研究，Vol.9，pp.15-21， 2006．

収源として機能する点で斬新である．しかし，これらの10) 資源エネルギー庁：エネルギー基本計画（素案），2021．

吸収源対策の効果は，港湾で排出される CO2 の多くを占

11) 杉村佳寿，小林登茂子，三戸勇吾，吉原哲，岡田知也，

める船舶や車両からの排出を含めると，広義のカーボン

桑江朝比呂：博多港におけるブルーカーボンオフセ

ニュートラル実現には十分ではなく，CNP を包括的に実ット制度の創設と今後の展望，土木学会論文集 G（環現するためには，次世代エネルギーへの転換等の抜本的境），Vol.77，pp. 31-48，2021．

な対策が必要となることを示唆している．また，カーボ

12) 内藤了二，中村由行，浦瀬太郎：港湾域の底泥中化学

ンニュートラルを目指す社会・国にとって，BCE の創出

物質濃度と底生生物叢の関係，港技術研究所資料，や浚渫土砂の有効活用といった吸収源対策は残余排出をVol.1174，2008a．

オフセットするための重要な要素であることは言うまで

13) 内藤了二，井上徹教，中村由行，浦瀬太郎，久野賢もない．さらに，日本の環境政策や港湾ガバナンスの特二：三河湾窪地の埋め戻し土砂投入時における濁り徴を踏まえると，新たな気候変動対策が実現には政府のの拡散特性と密度成層の効果，海岸工学論文集，
Vol.55，2008b．

イニシアチブが重要となる．
浚渫土砂中の炭素の貯留効果を精緻に定量化するため

14) 中川康之：内湾域における泥質物の堆積過程に関すには，今後さらなる科学的な裏付けが必要となる．また，

る研究，港湾技術研究所報告，vol. 37，1998．

CNP を実現するためには，各種対策の組合せ，対策の実

15) 林友弥：港湾整備事業における二酸化炭素排出量の施方法，資金調達の方法等についても検討する必要があ

推計について，平成 23 年度国土交通省国土技術研究

る．こうしたことを通じて，国や港湾の特性に基づいた会，2011．
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個々の港湾における CNP 実現に向けたより具体的なロー
ドマップの提供が可能になるものと考えられる．
(2023 年 5 月 31 日受付)

- 13 -

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～／杉村佳寿・岡田知也・内藤了二・桑江朝比呂・中川康之

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国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of N I L I M
No. 1251
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July 2023©国土技術政策総合研究所

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国土技術政策総合研究所資料

No.1251

港湾における気候変動対策の新たな可能性の提案～浚渫土砂の有効活用による炭素貯留とブルーカーボン生態系の創出の有効性～

July 2023