特集

港湾技術者の人材確保と育成 ～沿岸技術の継承・向上～

港湾・臨海部におけるカーボンニュートラルの取り組みを考える課題解決型授業と人材育成
角野 晴彦

岐阜工業高等専門学校
環境都市工学科 教授

1. はじめに
カーボンニュートラル（CN、Carbon Neutral）は、技術者や松本 嘉孝

豊田工業高等専門学校
環境都市工学科 准教授

2. 課題解決型授業（PBL）の開発（1）構成

技術者を目指す者に限らず、実務者や高〜初等教育の学生ま

本PBLの工程は、事前知識導入：50分、情報収集・計算：教で、現世代から次世代を担う全ての者が意識し取り組まなくて室外学習、課題解決：100分の3部で構成した。PBLに取り組むはならない。CNを理解し取り組める人材を育成するため、文時間は、高専での授業の他に、中学生を対象にした公開講座、理融合・分野横断型で、かつ縦断的（世代別）に連続性のある教一般の方のワークショップ等に対応できるようにした。

育が求められる。このような教育には、課題解決型授業（PBL、受講者は、中学生以上とする。この理由は、小学4年までのProject（Problem）Based Learning）が適している。PBLと社会において港湾・臨海部の製造業・エネルギー変換施設の集は、少人数で構成された班内での協調、共同によって理解を深積を学習しており、中学1年において元素の学習を始めるためめる学習方法である。PBLの課題は、学習者自身を当事者にさである。環境に関する知識は、継続的な学習（授業）になっておせるため、実社会にあり、かつ時機を得ているべきである。こらず浅くしか定着していないと推測される。そのため、事前知の学習方法は、得られる知識量では座学型授業に劣るが、近年識導入は、予め知識レベルを揃えるねらいで設けた。の教育キーワードである能動性（例、アクティブラーニング）、（2）事前知識導入

統合性（例、STEAM、エンジニアリングデザイン）、できる・使え受講者に理解してもらう項目は、次の通りである。炭素循環る資質と能力（例、コンピテンシー）等を育み、高い学習定着率に関して、単位（t-CO2）、CO2の排出源・吸収先、循環に化石資を達成できる。そこで我々は、PBLの課題にCNを対象として、源を含まない理由（図1）、CO2排出量の削減の重要性、CO2排出持続可能な開発の三側面である環境・社会・経済のバランスを量の計算、港湾・臨海部における炭素循環の影響力（図2）であ考えられる人材育成を進めている。

る。CO2排出量の削減の重要性は、受講者に、新たな炭素フリー2020年に経済産業省が策定した「2050年CNに伴うグリーエネルギーの開発に頼る危うさを伝える。例えば、伊勢湾におン成長戦略」 によると、「港湾・臨海部のCO2排出量削減の余ける洋上風力発電の潜在能力は、約5000基の建設によって、地は非常に大きい、次世代エネルギーの利活用のポテンシャル愛知・三重県の一般家庭（340万世帯）の電力消費量の2倍の発1）が高い」とされている。ここでのCO2排出・削減量の対策、算定、期待は、エネルギー生成、物流、製造業等の概ね有形（ハード）の変革と、それに伴う環境・経済の好循環に留まっている。ここ

カーボンニュートラルってなに？
化石資源は何からできている？
化石資源の利用
CO2排出
呼吸・分解・利用には、住民の意識・行動の変化に代表される社会的因子、途切れない土木工事による維持管理的因子、CO2の吸収・固定先である生態・食料の生物的因子が不足している。我々のPBL課題
は、港湾・臨海部に注目し、CNへの影響を数値で示し、各立場でどのようにCNに貢献していくかを皆で考えられる学習方法を提供する。

22 CDIT 2022 ▷ No.58

CO2固定光合成 溶解

使い始めて約200年

化石資源ができるまで数億年
人の歴史は500万年。
化石資源は、数十〜数百年で空っぽ、ニュートラルとは考えない。

図1

カーボンニュートラルの考え方

港湾技術者の人材確保と育成

港湾ってなにしてる？
日本における港湾の影響力
輸入資源に頼る日本に必要な存在
港がある場合の食卓

国交省港湾局（2018）

港がない場合の食卓

特集

技術者は、CN実現に向けて科学を駆使してあらゆる可能性を追求していく。ただ、一つの技術によってCNの中核であるエネルギー問題を解消するような魔法はない。CN実現は、技術革新を待つのみではいけない。我々のPBLでは、CN実現に向けて、技術革新と社会変革（住民行動）の2つの社会変容が車の両輪のごとく、まさしく循環型「社会」の形成が必要であること

ろうそく
薄い味噌汁、少ないおかず

電気、テレビ濃い味噌汁、とんかつ

図2

港湾を介した炭素の動きを教育できるようにした。

3. CN 算定の精度向上

電量を賄える2）。ただ数十年先の未来あるいは2050年に、その港湾・臨海部は、製油、発電、鉄鋼、化学に関する産業という風景は時間的にも経済的にも想像し難いことを伝える。これら

目立ったCO2排出源を持つ。ところが、維持管理のため途切れより、技術革新と社会変革の速度を考え、これら両面の重要性ない土木工事からのCO2排出源、主に藻類（独立栄養性生物）かを諭す。港湾・臨海部における炭素循環の影響力は、まず視覚ら始まるCO2 の吸収、そこから魚介類までの炭素の固定・備蓄的に理解してもらうように絵 で示した。

についての挙動や影響が明確になっていない。CN実現に向け（3）情 報収集・計算、課題解決 ─省エネ（社会行動の変化）がての第一歩は、CO2排出源とCO2の吸収・固定先を取り溢さず

3）

洋上風力発電建設に与える影響─

拾い上げ、炭素に関する物質循環を把握すること、換言すれば課題は、CO2排出量を削減するための行動方法の提案とその貢CN算定の精度向上である。2020年度の名古屋港における物流献度とする（表1）。CO2排出量は、事前に自動車による通勤距離、を支える活動、ターミナル内外を結ぶ物流を支える活動のCO2

エアコン（空調）の使用時間を調査してもらう。手荒いが、これを排出量は、それぞれ年間15.5万トン、46.7万トンである5）。こ

愛知・三重県の代表値とする。CO2排出量とCO2削減量は、CO2れに対して我々の試算では、港湾・臨海部の土木工事の土砂の排出原単位を用いて計算する。自動車とエアコンの利用を半減

浚渫工事による年間平均CO2排出量は1.4千トン、最大の年でした場合、CO2削減量の各貢献度が何基の洋上風力発電の建設には3.6千トンと推定された。この排出量は港の全体からすれば相当するかを表す。表1に示した例においても、CO2削減量の貢小さな量であるが、CO2排出は様々な事業活動の積み重ねから献度は、洋上風力発電で数百台相当という水準となる。この数値算出されることを考えると、無視できない値であるとも言える。

は、図2に示した絵に加えてCO2削減の強い動機付けになるとと

そして、この結果からも、CN算定の精度向上の重要性を再認識もに、港湾・臨海部における炭素循環の影響力の理解を促す。こできた。同時に、CN実現にはあらゆる業界の技術者が携わる

こからはファシリテーション技法4）を用いた討議にて課題解決にことを考慮すると、港湾・臨海部の土木工事が、PBLに必須で至る。課題解決を提案する際に重要な点は、新たな省エネ技術ある実社会の課題の1つに加えられる。

等の未来の技術開発に期待しないことである。課題解決の案は、自動車による通勤では年齢・曜日制限や相乗り等、エアコンの使用ではIoTによる全戸管理や冬の厚着等が挙げられる。
表1

 知県と三重県における社会行動の変化（省エネ）による
愛
洋上風力発電建設への影響

対象自動車 248 万台

エアコン 380 万台

謝辞
本研究の一部は、ちゅうでん教育振興助成（高等専門学校の部）、豊橋技術科学大学研究連携ネットワーク構築支援プロジェ
クトの支援を受けて実施しています。PBLの作成と実行には、角野研究室の長坂忠明氏に協力を頂きました。記して、関係各位に御礼を申し上げます。

調査：通勤距離、エアコン使用時間
課題：利用を半減する
行動方法の提案

使用時間（時間 / 日）
通勤距離（km/ 日）
8.0 → 4.0
21.0 → 10.5
消費電力（kWh/ 日）
5.52 → 2.76

CO2 排出原単位（g-CO2/km/ 人）
130

CO2 排出削減量（t-CO2/ 日）

LNG 火力発電（g-CO2/kWh）
473.5

3389

49693）国土交通省港湾局（監修）、世界に通じる、未来へ通じる「港湾」の話、
日本経済新聞出版社、20185658284）大 石加奈子、エンジニアリング・ファシリテーション、森北出版、2011風力発電建設相当数（基）

風力発電を1基建設すると、6.0t-CO2/日のCO2削減量が見込めるとする。

【参考文献】
1）経済産業省、2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略、成長戦略会議（第 6 回）配付資料、内閣官房 HP、2020、閲覧 2021.7
2）嶋田進ら、伊勢湾における洋上風力発電の可能性に関する検討、風力エ
ネルギー、29（2）、p.92-97、2005

5）名古屋港カーボンニュートラルポート検討委員会、名古屋港 CNP 形成
基本構想、名古屋港管理組合 HP、2022、閲覧 2022.7

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