「超電導モーター」と聞いて、皆さんはどのようなイメージをお持ちでしょうか。多くの技術者は、それがまだ研究段階にあり、実用化には程遠い未来の話だと感じているかもしれません。しかし、実はその認識は少し古いものになりつつあります。既存の技術を組み合わせることで、すでに2030年の実用化が現実的な目標として掲げられているのです。今、航空機業界がこの驚異的なエネルギー密度を持つ技術に注目し、日米欧の垣根を越えて開発が加速しています。
なぜ、これほどまでに超電導モーターが熱い視線を浴びているのでしょうか。それは、航空機業界が直面している「2050年までにCO2排出量を2005年比で半減させる」という、極めて厳しい課題があるからです。一方で、航空機需要は50年までに倍増すると予測されており、単純計算で機体あたりの排出量を4分の1に削減しなければなりません。この壁を突破できる唯一の推力源こそが、超電導モーターであると九州大学大学院の岩熊成卓教授は断言します。
規制が生む革新、空飛ぶ未来の仕組みとは
この動きの背景には、国際民間航空機関（ICAO）が主導する厳しい排出規制があります。投資家もCO2削減に消極的な企業から資金を引き揚げ始めており、メーカーにとってこの技術開発は、もはや避けては通れない生存戦略なのです。ボーイングをはじめとする世界的企業が、九州大学の先進電気推進飛行体研究センターと共同研究を進めている事実は、この分野の切迫度と期待の高さを如実に物語っています。
超電導モーターを搭載した航空機は、従来のターボファンエンジンの動力を置き換える仕組みです。ジェット機が噴流の反動で進むのに対し、この次世代機は主翼上の多数のモーターで高速気流を生み出し、翼の上下に気圧差を作ることで浮力を得ます。電源には現在の重い電池ではなく、ジェット燃料や液化天然ガスなどを利用し、発電機でモーターを動かすという設計です。
抵抗ゼロが生み出す、圧倒的な性能と経済的メリット
ここで鍵となる「超電導」について少し解説します。これは、物質を極低温に冷やすことで電気抵抗がゼロになる現象です。これを利用し、発電機から配線、モーターまでを超電導化した「全超電導機」は、燃料消費を現行機の30％にまで抑えられます。抵抗がゼロであれば、大電流を流せるためモーターを劇的に小型化でき、従来の2倍の出力を出しつつ、重量を10分の1に減らすことさえ可能なのです。
個人的に非常に画期的だと感じるのは、永久磁石を使わないという設計思想です。現在、高性能モーターにはネオジムなどのレアアース（希少金属）が必須ですが、これらは価格変動が激しく、供給リスクも伴います。超電導モーターならその制約から解放され、資源の確保という面でも強固なサプライチェーンを築けるでしょう。発熱がないため冷却機構も簡素化でき、メンテナンス性の向上も期待できます。
SNS上でも「空の交通機関がエコになるのは革命的」「レアアース依存からの脱却は素晴らしい」といった期待の声が多く上がっています。2019年5月には九州大学で500キロワット級の試作機が回転試験に成功しており、研究チームは今後、100〜200人乗りの航空機に対応する20メガワット級の開発を目指しています。空の旅が環境負荷を減らし、さらに身近になる時代は、私たちが想像するよりもすぐ近くまで来ているようです。
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