産業技術の貢献
笹之内 雅幸近代に入り，科学と技能が結びつし、た産業技術は，加速度的な文明の発展に寄与した．→方で，こうした爆発的な技術の発展は資源の浪習をはじめ，負の資産を築いている．ここでは，気候変動聞題について，技術がネガティブな側血を克服しポジティブなツールとして再強化されるためには，「総合的視一缶」，「並列ア7ローチ」，「EcoLE魚ciency（環境と経済の効率）」の三つの視点が産業技術に必要である．これらを支える基盤として，時間的，空間的な相互間係に配慮した「優しさのための科学」が求められる．

キーワード：総合的視点，並列アプローチ，Eco−Efhciency（環境と経済の効率性）
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1．『技術』，『Energy＆Climate』，『ビジネス』

存の基本である「衣，食，住」を豊かにする基盤要素であるので，この分野における技術革新は鼓重要課題ではないか．例えば，図1に示されるように人類文明サイエンスは，レオナルド・ダ・ピンチ等の例に見の発展とエネルギ消雪には強い相関が見られる．今後られるよう，その昔，芸術と同様に知的な余暇を過ごもその傾向が続くと仮定すれば，産業技術の重要な役す楽しみの一つであった．その後，近代に入ると，そ割も，このエネルギ利用を確実なものにしながら，それまで経験と勘に依っていた『技能』がサイエンスとの消雪行動と表裏の関係にある気候変動問題の解決に結びついた『産業技術』となり，加速度的な文明の発資することが求められる．具体的には，機器の効率向展に寄与してきている．例えば，ニュートン力学と構上など少ないエネルギ消雪で同等以上の利便性を得る

造体設計，熱力学と内燃機関，マックスウェルの電磁省エネや，風力，ソーラー，バイオや原子力などカー方程式と電気機器，量子力学と半導体，等など数限りボンニュートラルなエネルギ源の利用（新エネ）を可なく挙げられる．特に，産業革命を引き起こしたジェ能にする技術が開発されなければならない．

ームス・ワットの蒸気機関は，その象徴であるし，201992年のりオデジャネイロの凶連地球サミットを世紀の米国MITに代表されるように産業で世界をリ機に設立された国際的産業団体WBCSD（Worldードした国家には，必ずと言って良いほど理系大学がBusinessCouncilforSustainableDevelopment一持興隆している．しかしながら一方で，こうした爆発的続可能な発展のための世界経済人会議−）は，「企業な産業技術の発展は資源の浪費を招いた，物が持つの社会的責任」，「ECOE侃ciency（環境と経済の効率「使用佃値」より「交換価値」を高めてしまい持てる者と持てない者の格差を生んだ，兵器は高性能化し戦当駕て鶴登戸竪h句態骨品れ湧じ崖竺㌫ピコn㌦

争は悲惨さを増した，無視できないテンポで大気・水・土壌が汚染した，絶滅種の増大が懸念されるようになった，等々，負の資産を築いてしまっている．今後とも地球上で数十億もの人々が生物多様性に配慮しながら，持続可能な発展をし続けていくためには，科学技術がこれらネガティブな側面を克服しポジティフ、なツールとして再強化される時期にきている．
とりわけエネルギは，情報やモビリティと並び，人々が安全で，健康で，安心に生活していくための生駈

ささのうち まさゆき
トヨタ自動車㈱〒112−8701文京区後楽1−4−18
2005年7月号

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図1人Il当たりのGDPとエネルギ消費（出所：WBCSD）© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（35）4TT性）」，「市場を通じた持続可能性」，等々，「経済」「環能性を持っているので，特に欧州では，欠点である排境」「社会」という持続可能性トリプルボトムライン

ガス中のNOxなどの大気汚染物質を押さえたクリーに対する前向きな取り組みを通し，幅広いステークホンディーゼル車の開発・普及を当面のCO2削減の最ルダから高い評価を得ている．同団体は，産業界が有力候補と位置づけている．

「エネルギと気候」問題に対峠する上での，基本ポリシは，「A自動車の省エネ技術で近年，特筆すべき新展開はハQuartette（Accessible energy at

イブリッド車の登場である．自動車では必要な駆動力

Affordable prices with Acceptable impacts andが宝達，加速，登坂，アイドリング，等々，様々な走Adequatereturnsforinvestors）」であると定義した．

行状況で異なるため，エンジンの設計仕様は車両の最すなわち，産業界は，エネルギの調達，利用において，大要求パワーに合わせられる．これは普段の常識的な誰もが公平にアクセスでき購入可能な価格で ，，受容可能レベルな環境負荷に押さえ益の還元ができるビジ

走行では余分とも言えるものだ．事実，常時アクセル， 投資家に利を床まで踏みつけるドライバはいない．そこで，エンネスモデルを構築することでジンサイズは，常識的な速度域の左通走行時にハイブある．

リッド用電池を充電するための若干の余力を持つ必要

ここでは，筆者が所属する自動車業界を例にしなが最低限とし，かつこの時に熱効率が最高となるようエら，産業技術のこれまでの貢献と今後の課題につし−てンジンのチューニングをする．追い越しや登坂走行な述べてみたい．

どいざという時は，その電力により駆動されるモータでエンジンを助けてやろうというのがハイブリッドの2．『産業技術』の事例基本コンセプトである．エンジン効率の悪い発進から化石燃料を使う自動車において燃料消費の削減は，低速域は，モータだけで走行するので，停車中にエン当面，自動車からのCO2排出低減に最も貢献する手ジンのアイドリングは原則ストップできる．さらに，段である．従来から燃曹は資源の保全の観点や顧客の熱として大気へ捨てられていた制動時のエネルギを電経済メリットからも重要な性能であり，エンジン効率車の回生ブレーキのように電気に変え，前述の電池への向上，車体の軽量化，走行抵抗の低減，動力伝達系戻してやる画期的なシステムである．結果，同クラスの効率向上などの対策を総合的に組み合わせ，安全性の従来単に比べ2倍（国土交通省の試験モード）の燃やクルマ本来の楽しさと両立させながら改良を重ねて費改善を達成している．

きた．図2はその着実な改善を示している．

省エネの一方，自動車でも新しいエネルギ利用への代表的な個別技術について触れてみると，まずは省挑戦が続けられている．電気自動車，天然ガス自動車，エネの観点から，進化するエンジン技術が挙げられる．

アルコール燃料自動車，等々，これまでも広範な取りガソリンエンジンでは，吸排気バルブのマルチ化や可組みがなされてきた．昨今，究極のクリーンエネルギ

変バルブタイミングによる吸・排気効率の向上，リー車として期待が高まっているのが燃料電池自動車であンバーン方式による燃焼効率の改善に取り組まれてきる．水素と酸素の化学反応で取り出した電力によってた．また，ディーゼルエンジンは，ガソリンエンジン電気自動車を走行させようとするもので，排気ガスはに比べ原理上燃焼効率が高く，CO2削減には高い可
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図2 わが国のガソリン乗用車の平均燃費（出所：㈲日本自動車l二業会）
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図3 燃料電池の出力密度の進歩© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オペレーションズ・リサーチ

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図4 鉄鋼生産での省エネルギ（出所：新H本製鉄㈱）（kg−COz／台）

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図5 発電における二酸化炭素排出削減（出所：東京電力㈱）】ア型∈f汀モニタ同等可視面積の液晶モニタ

図6 PC用ディスプレモニタの省電力化（H所：（肝豪′．に製品協会）

水だけと大気汚染物質も温室効果ガスも全く排出しな議定書から離脱したことや今後の人帖な排出増加がrい．また，燃料電池の場合，水素はエネルギキャリア測される中国など途上国に削減義務がか一等，議定平であり，水素を作る1次エネルギが石炭，石油，天然には多くの課題があり，将来の枠組みを検討する時にガス，バイオ，原子九 太陽，風九 等々と多様性がは見直すべき点も多いが，産業界は京都議定書を気候出てくる．これが，エネルギセキュリティの観点でも変動問題解決に向けた重要な第1歩であると位置づけ有望視されるゆえんである．このようなことから，世て，自主的な気候変動防止活動に取り組んでいるし，界中の自動車会社は電池単体も含め煉烈な開発競争にその着実な成果も出てきている．図4は鉄鋼，図5は挑んでおり，そのためか，図3に示すよう燃料電池の電力，図6は電気等々の業界の例であり，これらは生自動車への応用開発が本格的に始まると電池性能が飛産技術，設備の運転や保全にかかわる技術，製品技術，躍的に伸びた．しかしながら，気候変動防止の観点か等々産業界が幅広く総合的に技術開発を取り組んだ成ら言えば，走行段階だけでなく，水素を作る段階での果である．

CO2発生も抑えないと燃料電池車が気候変動に対する本当の対策になったとはいえない．車両コスト，水素の車載法，寒冷地性能などまだまだ高いハードルの3．環境技術の開発と普及
CO2など温室効果ガスのインパクトは，地球上の克服と併せ，CO2の回収・貯留も含めたカーボンニどこから排出されても同じで長期間続くという地球環ュートラルな水素製造の実現が望まれる．

境問題の特質を考えたとき，より効果的な対策技術を自勤専業界の気候変動問題に対する積極的な努力を開発・普及させるためには，「総合的視一点」，「並列ア例に述べたが，CO2排出削減努力は，あらゆる産業プローチ」，「Eco−Efficiency（環境と経済の効率性）」界で取り組まれている．京都議定書が本年2月16日の三つの視点が大切と考える．に発効した．各国への数値目標割り当てプロセスの合「総合的視一た」について，再び日勤二申からの二恨化

理性に疑問が残る上，二酸化炭素大量排出国の米匡lが炭素排出量を例に述べてみる．日勤申からのCO2排

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HydrogenfueledFCHV

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FCHV（Natura】gaき・・→Hydr〈〉卵n）がツリン手 ハイプリツト●車現状FC 将来目標

図7 各種自動車用動力源と二酸化炭素排出

図8 ガソリンハイブリッド車とFCHVのCO2排出LCA
比較

出は，とかく走行段階，つまりクルマの燃料タンクから車輪までの「TanktoWheel」のエネルギ効率に依とは言えないことを示している．

る排出で議論されがちだ．しかし，上記CO2問題の次に「並列アプローチ」の考え方に触れる．前述し特質を考えると，エネルギの採取・精製と運搬に関わたように，企業一特に製造業−はサイエンスの進歩をる段階での排出，すなわち「Wellto Tank」と上記常に注視し，正しい応用に向けた技術開発に努めるこの「Tank to Wheel」のそれぞれの排出を合わせたとが人類への大きな貢献の一つである．すなわち，あ「WellTtO−Wheel」の総排出量で議論しなければ，地らゆる課題に備え常日頃から幅広い新技術への取り組球規模で解決策を考えたことにはならない．例を図7

みをしているかである．しかしながら，最終的に 正に示す．

しい技術を選択できるかどうかは大変難しいチャレ

図7は，所定の走行モードで通常のガソリン車のンジである．特に挑戦しなければならない課題の初期

Well−tO−WheelCO2排出量を「1」としたとき，各種段階においては，問題の本質が不確実で，対策技術のの動力方式のそれぞれのCO2排出量について比較し選択肢がたくさん存在してしまう．また，最適技術はたものである．最近，注目を集めている燃料電池車

地域によって異なる場合もある．このため，最終的に（FCHV）は，確かに走行時にはCO2を排出しないが，誤りのない技術をいかに絞り込んでいくかが大切だ．

水素を作る段階ではガソリンや軽油より多く出してしこのような場合「並列アプローチ」が有効な方法であまう．現状のFCHVのレベルでは，ハイブリッド車ると考える．すなわち，複数の候補技術を同時並行的の今後の進化を考えればそれほどの長所とならない．に研究開発し，かつ市販化して市場に選択を任せるとFCHVを本当の意味で，温暖化防止に役立つ技術にいうものである．一見，非効率と思われるが，70年するには，FCHV自身の効率を更に向上させ走行時代の自動車排ガス対策において，このア70ローチは実の水素燃料消費量を下げることと，水素を製造する段際，うまく機能した．一部メーカが当初，本命と自社階でのCO2発生を少なくする開発が肝心だ．

内で絞り込み，市場に導入した対策技術は現存せず，このような総合的な観点は，製品全体の生涯を通しそれらの技術も含め，現在，ほぼ100％のクルマに使た環境配慮の重要性にも通じる．そのためには，憤料われている三元触媒＋酸素センサー方式を同時並行的の製造，製品の生産，消費者による使用，廃棄段階，に市場導入し，市場の選択に任せた自動車会社の手法

等々のすべての段階を通した環境負荷を配慮するが結果的には正しかったのではないか．今後の最重要LCA（Life Cycle Assessment）アプローチが求めら課題である二酸化炭素排出の少ない自動車用動力源のれ，相互の関係も考慮したトータルでの環境負荷がも開発を例に取り上げると，図9に示すように，究極のっとも少ない技術が選択されなければならない．例えクリーンエネルギ車をめざす道は，決して一つではな

ば，超軽量・高強度材料が開発され，それを輸送機器い．むしろ，様々なタイプのクルマを開発して環境性に応用して走行段階での二酸化炭素削減に貢献しても，能を社内的にも競合他社との間でも競い合い，走る，その材料の製造段階や廃棄段階での使用エネルギがそ曲がる，止まる，等々他の要求性能も含め，その選択の削減効果を上回るほど増加してしまえば本末車云例でを市場に任せたほうがバランスのとれた技術が選ばれある．図8は，現状のFCHVの例で，必ずしも優位るであろう．企業が独断的に特定の解を顧客に押し付

朋IO（38）© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オペレーションズ・リサーチ▼1L対策である．

4．今後の期待20牡紀の産業技術を振り返ってみると，まずは1970年代までに数多く花開いたハード面の発明があり，特に50年代以降，アメリカンドリームに象徴されるような家電，自動車，住宅，食品，余暇用益などの民生分野の技術進歩は著しい．80年代に入ると，

図9 究梅のエコカーヘの迫ソフトウェア技術が台頭してきた．パーソナルコンピ
共通である限り，ハードの構成のいかんにかかわらず利用者は同じ便益を得ることができるようになった．

ソフトを世界標準化できたかどうかでビジネスの優勝劣敗が決まってきたのは衆知の事実だ．つまり，これらは，20世紀の人類文明が「豊かさ」と「便利さ」を追求してきた結果である．それでは21世紀の技術

準基

価櫓アップ串︵ベース葦に対して︶

ュータやメディア用機器に代表されるようにソフトがCO2低減率佃●事暮bWh●8暮〉

図10 二酸化炭素削減率と車両価格開発のためのキーワードは何であろうか．文明が進化したにもかかわらず，気候変動，種の絶滅，什然災害
有害化学物質，貧困，八【J爆発，テロリズム，人権佼
害，卜人事放，等々，いっこうに改善されないものがけるべきではない．

3番tlに大切な視点は，「Eco−Efhciency」，つまり多い．むしろ悪化している面もある．そういう中，90

環境と経済との整合性は大きな課題である．市場経済

年代，世紀末に近づくにつれ，経済開発，環境保全，システムにおいては，経済性を無視した環境対応は，社会開発をトリプルボトムラインとする「持続可能な永続的な活動に繋がらず，時にはかえって社会のお荷発展（開発）」の重要性が叫ばれるようになったのは，物になってしまう．環境と経済の整合を評佃する上で人類が「安心」を新たなキーワードとして「豊かさ」重要な指標の一つに，費用対効果がある．例えば，図と「便利さ」に加えようとの機運の現われと思われる．

10に示すようにエネルギ効率が高く，CO2低減効果

そのためには，科学技術が，地球・地域の健全性，安が高いタイプのクルマであっても，効果に対し車両価全確保，環境保全に貢献するものでなければならない．

格が同レベルのガソリン自動車に比べて急激な上昇を産業界は，技術の研究・開発から市販までをスルーでしてしまうと，Eco−E踊ciencyを高めたとはいえない．

行えるので科学技術の正しい活用において今後も大き言い換えれば，高額な燃料電池車1台の費用で，何台なポテンシャルを有しているプレーヤと言えるのではもの（場合によっては何十台も）価格上昇が少ない技ないか．言い換えれば，各企業は，この役割を果さな術でCO2排出を削減したクルマを導入することがでければ企業自身の持続的な発展を望めない．

き，このことは，後者の方が総量として二酸化炭素を気候変動対応技術は，地球規模で幅広く普及させてこそ大きな効果が生まれるので，途上国も含めたグロより多く削減したことを意味する．

さらには，CO2の場合，自動車から出ても，工場ーーパルな拡がりをさせるためには，業界・業種・個別から出ても，発電所から出ても，等しく地球に同等な企業の壁を越えた連携，大企業と中小企業の間の協力，インパクトを与える．これは，従来型の大気汚染物質企業内のグローバルな連結ベースによる環境マネージと異なる重要なポイントである．したがって，植林やメント，等々で広範な技術ノウハウの横の展開を進め地中貯留を含めた他分野での二酸化炭素のトン当たりれば，この分野でも，数多くのデファクト技術が誕生削減管用とそれぞれの対策による総削減量のポテンシするであろう．また，技術革新は市民の環境保全意識

ャルを比較検討しながら，その時点での最も費用対効と一緒になって初めて効果を発揮する．したがって，果が高い技術を導入し，同じ投資でより多くの削減量企業は，技術の開発に取り組むことはもちろんのこと，を早く達成していくことが，実効性の高い気候変動防顧客に対しその適切な使い方をも率先して説明する役

2005年7Jト号© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（39）481，

割が期待されている．

ル計算しようとする地球シミュレータ，思いもよらな冒頭で述べたように，科学は日常起こる不思議な特い他への影響を解明しようとの複雑系の科学，前述し異現象を感じ取り，その一般解を見つけることによったライフサイクルアセスメント，等など．これらは，て知的好奇心を満足させるものであった．そして，科言い換えれば時間的，空間的な相互関係に配慮しよう

学の進化は，この知的好奇心がミクロとマクロの2極との取り組みで，このような周りへの「優しさのため化を過程にしながら進んだとも言える．例えば，目視の科学」で，より多くの一般解を見つける挑戦に産業の範囲の現象から原子核の内部へとどんどん物質の根界も積極的に関わっていくべきである．

源に近づいていく一方，地球圏や音速の領域から宇宙の構造や光と時間の相関など壮大なスケールでの理論

5．おわりにが構築された．これは一定のダイナミックレンジを保環境は，学問や教育の体系においてもいまだ発展途ったアプローチである．すなわちミクロはミクロの範上と言われており，その確立には，文系，理系に問わ囲で，マクロはマクロの範囲で議論されてきた．超ミず幅広い人材が求められている．国の科学技術政策をクロから超マクロまで一つの科学的視点が包含するア

蕃議する委員会でも，「21世紀の人類が直面する環境，プローチは少なかったと思われる．今後「安心」のた食料問題等で，自然科学と人文・社会科学の緊密な連めの科学には，ダイナミックレンジを広げたアプロー携」が課題として指摘されている．ぜひ，あらゆる分チが重要になる．常に現象のミクロからマクロまでを野の専門家が，「環境」という軸で率直な意見を交換同時に配慮した物の考え方が今後は求められ，すでにし，わが国が世界をリードする環境技術創造立国となそのようなシグナルが感じられる．例えば，地球を細ることを期待したい．

かいメッシュで細分化し巨大な地球全体の気候をモデ

482（40）オペレーションズ・リサーチ© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.