第9回講義内容

6月28日

「資源、環境制約を考慮した
持続可能な発展の可能性について」

教　官： 松橋　隆治
所　属： 東京大学大学院　工学系研究科地球システム工学専攻
配布物： 参考資料（A4 - 23ページ）

講義内容

＜目次＞

＜講義内容＞

1. はじめに

環境問題に関心があった　→　エネルギー問題

今の生活　―　非常に便利、豊かな生活、私も生活の恩恵
そういうふうに変えていくか　文明を頭から否定できない

前近代　ソフトパス（自然の途）
近代化　ハードバス（人口の途）　現代はこれ
未来　　ホロニックパス（調和の途）　「ホロン」（造語）
日本語でいうと「全体子」
調和と共生

原子論・個人主義　―　要素還元主義
　　→　均一に分化　→　集中化・巨大化（マスプロ）
この方法、いろいろな問題点

これに対して、
(1)経済のソフト化（情報化、軽薄短小）　←重厚長大
(2)人々の意識の変化（精神的豊かさ）　←人々はお金を蓄えても豊かさ感じない
(3)システムの変化（分散型のシステム）

調和と共生
　→環境問題だけでなく、国際関係、紛争問題などにも同じ値があるのでは
しかし、そのための方策はまだ見つかっていない
皆さんと考えていこう
技術だけではダメ

2. 持続可能な発展

エネルギー問題

エネルギーの生産・流通・消費を１つのトータルシステムとして捉える

人口の問題　図表　国連の人口予測

国連の中位推計だと、100億人に（2050年）
エネルギーの使用量、現在は先進国と発展途上国でかなり違う
将来は、
人口が増える＋１人当たりのエネルギー消費増加（途上国も先進国並み）で、
エネルギー消費が、大幅に増加

天然ガスの消費量　図表「限界を超えて」図3-11(P91)、図3-12(P92)
指数関数的な成長　20年で消費量が倍になる
天然ガス資源量　発見されていないものを含めても埋蔵量は、2030年まで
指数関数的な成長（20年で消費量が倍）に合わせて、資源を見つけなければならない
加速度的に増加
どれだけ多くの資源を見つけても、消費に追いつくことはできない

銅　図表「限界を超えて」表3-3(P106)、図3-16(P107)、図3-17(P108)
だんだん品位が低下
品位が低くなると、急速に鉱滓の量が増大
低い品位の鉱石を採るようになると、金属を掘るためのエネルギーも急速に増加
資源の枯渇→エネルギーの枯渇を推進させる　ＣＯ2の排出量も増加

その中で、我々はどのようにすれば、持続可能な道に行けるのか

3. エネルギー技術のライフサイクル統合収支

考え方として、LCA
エネルギーを掘り出す側非常に誇り、危険な作業
エネルギーを使う側上記を意識せず　エネルギー消費の貴重さに気付かない
cf. 食糧　食糧の場合、子供の頃から認識、生産の場も見ている
LCAは、我々が、そういうことを実感できる手段
例えば、缶ジュースを飲む―どれだけのエネルギーを使っているか
できれば、数値だけでなく、そういう生産過程も目に浮かぶようにしたい
（VRなどを使って）

統合収支

INPUT → SUBSYSTEM → OUTPUT
　　　　　↑ ↑ ↑↓
その他のエネルギー

これをまとめて、（単にエネルギー効率＝OUTPUT/INPUTではなく）、
OUTPUT/全エネルギー を考えて、
IEB = Eo / (Ei+Ef)
ライフサイクルで考えると、　レジュメ図1-1

(採取)→(輸送)→(変換)→(最終利用)

例えば、ガソリン乗用車と電気自動車の統合収支の比較　レジュメ図1-2

4. 資源、環境の持続可能領域への誘導

理想的な社会が突然起こる　―　ということはまず考えられない
工学部の人間―少しずつ改善していく（地道な技術開発）用に努力
　→　頑張れば、我々でもできる
いきなり理想的な社会がやってくるとは考えない
電気自動車→太陽電池にしてもよくなるわけではない
統合収支で考えると（全て計算、寿命を20年とした場合）、
エネルギー収支1.65（1の石炭で1.65のエネルギー）
∞のエネルギーが得られるわけではない
→しかし、一歩、二歩、前進しているとはいえる（理想的な技術ではない）
新エネルギー……枯渇性資源を効率よく使うための技術
省エネルギー……だんだんと効率が上がっていく、
たとえばクーラー（今は、昔の2倍くらいのエネルギー効率）
１歩２歩積み重ねていく
プリントP7
R/Pが年が経っても変わらなければ、持続可能
r + a - b + C0 c / (1-C0) ≧ D0 / (μ0 R0) (1-C0) ＝ P0 / R0
ＣＯ2のような環境排出物も負の資源と考えて、同じように評価できる
図1-4　顕在乖離度、潜在乖離度　各資源について
乖離度を上げていけばよい　→　図1-14　少しずつ頑張っていく

もう少し具体的な話（我々が１歩２歩進んでいくためには）

家の断熱材
太陽電池（屋根の上の電池パネル）
太陽光を利用した家
ゼロエネルギーに近い家
照明（(年)が進むにつれ、(log照度)が増加）
自動車　燃費が向上（１ｌ何キロ走るか）

少しダイナミックな話
太陽電池　ソーラーブリーディングシステム
太陽電池からのエネルギーで、太陽電池を作る
理想的には１のエネルギーで、∞のエネルギー
現実には、パーシャルブリーディング（部分増殖）システム
→統合エネルギー収支　1.65→6　コストも低下
将来的には、砂漠においてソーラーブリーディングシステム

エネルギーのリサイクル　エネルギーのカスケーティング
高温の熱　→　質が落ちる
　→　少し低い温度を必要とする所に回す（ヒートカスケーティング）
熱の多段利用　都市の構造まで考えて　工場→家庭
エネルギー消費……1/10になる

熱需要の温度別分布　高温熱消費の施設から、低温熱消費の施設へ
（鉄鋼 → 紙・パルプ → セメント → 石油化学 → 民生）
業種の中では、現在もカスケーティングされている
問題は、業種間のカスケーティング

効率　抽象的なモデル　60％に
関東近郊
廃熱源（発電所・鉄鋼、千葉）→廃熱需要地（民生など、神奈川・東京）
少し離れているので、ロスが大きい　熱輸送の媒体などの改善が必要

資源のリサイクル
(1)鉄スクラップ　古紙
(2)転炉鋼　0.56TOE/t-steal　／　電気鋼　0.14TOE/t-steal
(3)Sn、Cu
産業連関表　matrix
物質の流れの行列　→　逆行列で解析できる
鉄屑の発生量　将来の量も予測できる（老廃屑は過去の建築の量によるため）
効率改善のためには　(1-8)式の各要素について、努力する
→　持続可能な発展ができるのでは？

5. 最後に

こういう話　いくつかの場で話した

根本的には環境問題は、
「環境が病んでいる　→　自分も病んでいる」
（「自分は豊か、しかし環境は病んでいる」のではなく）
我々人間―動物と同じ
谷津干潟の野鳥
　そういうものを見ていると、何とかしなきゃという気持ちになる
　→自分の分野では何ができるか
バングラデシュ　長い間イスラム教で、欲望が抑えられた
→　その間に貧しく
→　マスメディアの発達によって、外の豊かさ分かる
→　欲望の解放
心の中に引っかかっているインセンティブを解放
環境問題　１つの分野だけでは解決できない
いろいろな分野の協力が必要　→　自分のできる分野で頑張って欲しい

6. 質疑応答

＜事後勉強会＞

質疑応答