バックキャスト Backcasting

課題はパリ協定（国際的感覚）と日本流の乖離@ エコプレミアムシンポジウム

安井 至（一財）持続性推進機構 理事長（独）製品評価技術基盤機構 名誉顧問
東京大学名誉教授
国際連合大学元副学長
http://www.yasuienv.net/
21年目 905万アクセス感謝1Paris Agreement 序文の一部
Recognizing the importance of theconservation and enhancement, asappropriate, of sinks and reservoirs of thegreenhouse gases referred to in theConvention,
 Noting the importance for some of theconcept of "climate justice", when taking
action to address climate change,
2

“Net Zero Emission” in Paris Agreement
Article 4 1. In order to achieve the long-term
temperature goal set out in Article 2, Parties aim to reach global peaking
of greenhouse gas emissions as soon as possible, recognizing that peaking will takelonger for developing country Parties, and to undertake rapid reductions thereafter inso as to achieve abalance between anthropogenic emissions bysources and removals by sinks of greenhousegases in the second half of this century, on thebasis of equity, and in the context of sustainable
development and efforts to eradicate poverty.
accordance with best available science,3パリ協定が定義した『未来』は？
それはなんと「正義」に基づくものだった 今世紀後半のどこかでのNet Zero Emission
 現時点から見れば「望ましい未来」ではないかもしれな
いが、人類のために「実現しなければならない未来」
 しかも、最新の科学的知見がその背景にある


CO2の大気中濃度の半減期は、数１０００年（？）
 となると、１００年程度のヒトの寿命を基準とすれば、「ひとたび、上昇した気温は下がらない」


気候変動の最大のリスクは、海面上昇にある「気温上昇が海面上昇を招く」
 「気温はさがらない」
 「ひとたび、上昇した海面は下がらない」
4

CO2・GHG排出量と気温上昇
陸氷の融解による海面上昇は止まらない
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
メタンとN2Oは農業生産に比例
すなわち人口に比例？

CO2 Emission

Other GHG Emission

1950

2000

2050

2100

2150

Net Zero Emission

2200
5７０ｃｍの海面上昇

７ｍの海面上昇

65m上昇

気温上昇とティッピング（不可逆）エレメント

グリーンランド7mの海面上昇の予測
ただし、 4℃
Upでも700～1000年後？
6

Backcasting の定義
もともと、釣り用語＝後ろ投げ 反対語 Forecast 予報 定義：A planning method that starts withdefining a desirable future and then works
backwards to identify policies andprograms that will connect that specified
future to the present.
 「望ましい未来が明確かつ共通なのか」ということが根本的な問題として残る。
 未来を読むことは、企業からは「嫌がられる」7

Backcastingの図解


未来から現在を、両睨みしつつ何段階かに分けて作業

現在望
ましい未来

望ましい未来に到達するために各時点で、どのようなポリシーを持つ？
実行するプログラムは何？

時間軸

8バックキャストの構成
構成は

到達地点（遠い未来）＋現時点へのパス（道筋）次に中間未来の時点を決める
 パリ協定対応であれば、最終的には、NZEの２０８０年あたりを遠い未来に、中間点は、２０３０、２０４０、２０５０年を選択するのがフルオプション


現時点の日本の温暖化対策計画では、２０４０年の「抜け」が最大の欠陥
 そのため、２０５０年の未来像が非常に不明確になっている。
9

第一部
日本人が理解できない「パリ協定の真意」～なぜ『気候正義』なのか？～10

国際交渉リスクのために、２℃は必須の条件 なぜ？
バングラデシュの海面上昇による国土の喪失
2008

海面上昇と異常気象による環境難民問題
２．５℃上昇で始まる（？）７ｍの海面上昇＝「不正義」だからゴールには不適切

11グリーランド
氷床の融解
400GtC 80GtC
７ｍ海面上昇21世紀前半現在後半

化石燃料 化石燃料枯渇
はCO２
限界に
よって余る
IPCC AR5 WGⅠ
12CCS=Carbon Capture and Storage
石油は水素とCO2に分離し水素を輸出

増進回収法

CCSは処理量が半端ではない
実用化には、日本でも１億トン／年
これが最大の問題

Cost of CCS = $30/ton-CO2 = $12.5/Barrel（for Petro）
Cost for separation, liquefy and storage13

液体水素運搬船 川崎重工

エネルギーキャリアー：水素は積載効率が悪い。アンモニアなどの化合物化して運ぶことが有効
14

第二部 日本人には理解不能「気候正義」が強制する！
長期視点＆グローバル視点～温暖化懐疑論者は、ほぼ消滅したもののその残渣がまだまだ心の中に残る日本～
国際的考え方：被害に不確実性はある。
しかし対応しないとは言えない。
もし、対応しないと言えば「不正義」。
途上国の一部から、大反発が来る。
15

日本の特異性は、言語にも問題が！
２℃はゴールなのか目標なのか？
各国のＮＤＣで分かっていること
 ＝ＮＤＣの２０３０年までの削減では、２℃以上の温暖化の可能性が高い
 By UNEPのReport：INDCの合計 ６GtCO2減少
必要量
１２GtCO2削減
 となると、選択肢は （１） 目標を修正し２．５℃を新目標にする
 （２） ２℃はあくまでもゴールだから維持する 日本人的には、（１）の合理性が高い
 しかし、国際社会は（２）以外に選択肢はない
16
 それは、表題への答が、２℃はゴールだからGoalの英語、フランス語、ドイツ語
それらの意味を推測すると


Goal は、到達することよりも、「ゴールに向かうという姿勢」を示すことに意味がある
キリスト教における『審判』『最後の審判』では、その人の 「姿勢≒他人に与えた良い影響」が問われるのであって、その人が「Goalしたか」が問われる訳ではない

キリスト教徒であれば、「２℃に向かう姿勢」こそが重要：トランプ大統領は、特異なキリスト教徒
 ２℃に向かう姿勢があっても目標を達成しないと評価されないのが日本。しかし、姿勢が違っていても非難されない。そこで、できるだけ目標を持たないようにする。
17

ルーマニアのボロネッツ修道院の外壁のフレスコ画
撮影：２０１５年６月

18

19

20

ターゲットとゴールを区別しない民族性
もともと「気候正義」＝Climate Justiceといった言葉は日本人の理解を超す
 “多神教に基づく多様性”の日本人にとって、 「正義」を語るのは、どうも野暮なことらしい しかも、真面目な性格の日本人には、目標は「必達」
 『目標』を作ると、上司だけでなく、株主からもそれを達成したかどうかで責められる
 できれば、 『目標』を作りたくない。
 しかし、パリ協定文書を無視することはビジネス上不利になる（グローバル企業）
21

西欧型社会

日本型社会
22

第三部
Net Zero Emissionをめざすとき、日本はどのようなバックキャストが可能なのか？
～世界で対応が困難なランキング上位の国～

23

思考ツールとして、何を使う

一般的な解？？
直接：人類が何をやると、CO2がどのぐらい出るか。
 ⇒ Life Cycle Assessment という方法論
 資源：人類が使うことができるモノは何か
その存在量はどのぐらいで、すでにどこまで使ったか ⇒ 元素の種類と量は、地球限界＆宇宙限界
 幸福論？：人類にはどのようなモノが必要なのか ⇒ 所有制度の見直し：これまでは所有することが前提、しかし、共有でも良いのではないか 哲学？：人類の究極の目標とは何か ⇒ ？？？ 例：持続可能性が目標なのか？
24

人類は地球限界を超すことはできない
地球限界は、宇宙限界に拘束される
 宇宙限界

利用可能な元素の種類と量が限られている素粒子レベルでまず縛られている
 その集合体を作る方法論が限られている
 核融合と超新星爆発による核融合 水素を原料として核融合で鉄ぐらいまでの元素 超新星爆発でそれより重い元素

利用可能なエネルギーの種類が限られている
核分裂と太陽における核融合がすべての起源
 太陽は、現時点での光（エネルギー）と、過去の光。過去の光は化石燃料という形で。
25

CO2 NZE（＝Net Zero Emission）のために必要なイノベーション
その現状と未来第０章 「準備」：原理と日本の状況を知る
NZEエネルギー供給の方法論は３種のみ
 １．化石燃料＋CO2全量ＣＣＳ
 ２．自然エネルギー１００％戦略
 ３．原子力依存戦略


いずれの方法論についても、日本の地政学的特性（大きさと様々な特殊性）が重大な影響を及ぼしている。
ＥＵのサイズは、南北３８００ｋｍ、東西３０００ｋｍ
日本のサイズは、南北・東西とも １５００ｋｍ

26

27

“化石燃料＋CCS”戦略の問題は？


民間企業の時間スケールと全く違うこと

例えば、１００年間で９５％以上保持が義務？

もしもなんらかの不具合があったとき、誰が責任を取るのか 沿岸域の場合は漁業権などとの整合性
 経済的問題

どのような費用分担をするか 最終処分地の権利をどう扱うか
 超長期の責任体制の確保は

やはり特殊法人等の仕事かもしれない

28

高圧直流送電 ヨーロッパと日本の比較
海底ケーブル (HVDC)

50Hz
60Hz
1.2GW now
3.0GW asapWikipedia

29

Google Map風力ポテンシャルマップ
陸上風力発電量＝風速の３乗に比例

洋上風力

風速２倍で発電８倍

30

地熱の発電ポテンシャル
北海道
 東北
 群馬
 静岡

50Hz

長野
 北陸
 大分
 熊本

60Hz



31

東西格差 電力網はどうなるか

全国グリッド：安定電力供給が前提
５０、６０Hz共存の状況を考えると、直流幹線網？
 ５０Hz域
 風力のポテンシャルは、陸上、洋上ともに北海道と東北、そして、千葉に洋上
 北海道西岸、津軽地方などの洋上風力の電力
 東北地方などの地熱発電
 ６０Hz域
 風力のポテンシャルは九州と山陰に多少ある
 地熱は長野、北陸の一部、九州に多少32どうしても化学エネルギーが必要
Q:どのような形態が最良か？
 Ａ:効率的にはやはり炭化水素が理想だろう Q:ＮＺＥの化学エネルギーが欲しいが、炭素源をどうするのか？
 Ａ：とりあえずバイオマス発電からの排ガス中のＣＯ２を使おう ⇒ 有価物になる？
 Ａ：プラを完全排除すれば、清掃工場の排ガス中のＣＯ２もかなり近い ⇒ 有価物になる？
ユーグレナは×

備蓄用と同時に、航空機用の燃料！
有用物合成（＝人工光合成）が必要な本当の理由！
水素はゼロ炭素電力による水電解で良い！

33

原子力依存戦略
予想 ２０３０年：原発の再稼働がほぼ完了
 ２０４０年：運転期間の６０年延長も完了
 しかし、リプレースの話は進まない

理由は、日本人のリスクマインド
天災には「諦め」と「忘却」がツールである
 人災は、「穢れ」が消えるまで無理！
 技術が見えない日本人なので、中国・韓国の原発事故があると、日本の原発が止まる34

原発に依存するという各国のシナリオ
中国・韓国は、依存拡大路線
 ヨーロッパ（フランス・英国）、米国は、依存度縮小するが継続の方針
 ドイツと日本が、ゼロ原発を目指す可能性がある国 個人的見解は、現在の第３世代原発は超長寿命核種が副生するという点で、欠陥商品である


Npｰ237＝２１４万年、Amｰ241＝４３２年

日本が近々持つであろう≒５０トンのプルトニウムは、テロに狙われると危険 対応は高速減容炉＆SuperSafe第４世代原発か？
 特に、前者は必須なので、開発開始をどこで決断 現時点だと、ASTRIDプロジェクトが近いか
35
第四部
CO2 NZE（Net Zero Emission）のためのイノベーション＝究極解
循環（ライフサイクル）に必須のイノベーシ
ョンの未来像を可能な限り想像してみよう

36

循環：ライフサイクル CO2 Emission
Net Zero Emissionの実現には？
製造、循環、焼却：どのステージが問題か？
製造が問題

循環が問題

焼却が問題

鉄とセメント

多くの材料と製品

プラスチックNet Zero
CO2 Emission

Net Zero
CO2 Emission

Net Zero
CO2 Emission

Fe, CaCO3

Hydrocarbon
37

鉄の究極の需要量
http://www.unep.org/resourcepanel-old/Portals/24102/PDFs/Metalstocksinsociety.pdf

2050年の予想
世界人口 ≒ 90億人
一人当たり ≒ 10 ton/capita
現在のストック ≒ 150億 tons

必要: 900億 tons
必要生産量：750億 tons
38

CO2 排出量 from 鉄鋼750億 tons
CO2排出原単位: 2 kg-CO2/kg-Steel For 750 億 tons of Steel production--> 1500 億 tons CO2
 Carbon Budget : 全人間活動で排出可能なCO2量（２℃上昇まで）= 1.3 兆-tons


鉄鋼生産だけで = 11.5% of Carbon Budget

リサイクルプロセスの改善が必須か39

水素還元高炉は実現可能か？


炭素還元ならFe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
高炉は縦型であるゆえに、熱効率も高いし、操業の合理性も高い。
 コークスのはたしている役割は重要 ⇒ 固体でありながら、徐々に小さくなる

縦型の水素高炉を作れるか = 多分、不可能？


絶対に無理とは言わないが、普通に考えると、水素高炉の実現性はかなり疑問符となると製鉄には、CCS が必須という結論になるのでは？
あるいは、全面的な電炉によるリサイクルか？

40

Recycling of Steel in 2050


建築物の骨組みの鉄鋼をリサイクルして、再び鉄骨にすること 重大な問題点があるとは思えず.

自動車リサイクルからのリサイクル鉄
 銅によるコンタミネーションが問題
 理由は余りにも多くのモーターが使われている

モーターの巻き線をアルミにする必要があるか ２０５０年頃の銅の供給は非常に限られている可能性が高いので、そろそろ技術開発を行うべきかも

41

2050年に自動車のボディーは鉄？
燃費が最大の問題点になっている。となると、軽量なボディーが必須だろう。
 候補No．1:
 CRP=Carbon fiber reinforced plastic

焼却によるCO2 は、CCSによって処理される必要 250kg body: 200kg carbon -> 700kg CO2
 CCSコスト ：日本だと￥7000ぐらいか となれば、車全体のコストに比較して、ほとんど無視できるのではないか。
42

CRPボディーの３R
リサイクルは不能
 部品のリユースが循環の主力方法


CRPボディーは板金作業が不可能
 となると、保守部品は、リユース品が合理性あり

一般に循環の優先順位はReduce > Reuse > Recycle となると、意外なことに、CRPボディーは、循環との適正が高いことになるのではないか。


全く新しい価値観の社会になっている？？？
43

セメント製造からのＣＯ２の排出

個人的な予想値
２０１３年の実績値
中国の爆発的セメント生産.

2007
CCS が必須だろうか?

http://www.wbcsdcement.org/pdf/csi.pdf(2007)44

セメント製造からのCO2 排出 2050


セメント業界の２０５０年排出予測 =5 G-tons

http://www.wbcsdcement.org/pdf/csi.pdf(2007)

中国の爆発的な製造量増加で予想が外れた.
 個人的な予測値 6 G-tons in 2050.
 しかも、２０５０年以降も増加が継続.
 2050 年の排出量のゴール: 60% 削減
 33.5 G-ton CO2 in 2015  13.4 G-ton in 2050
 6 G-ton セメントだけで = 44% of Global CO2

２０５０年: 鉄鋼業よりもセメント産業のCCSが必要不可欠のように見える45

２０５０年以降に必要な技術？？
エネルギー：代替物＝自然エネルギー（・原子力・CCS）でなんとかするしかない。
 現時点で代替物が分からないもの Carbon Neutral

長期エネルギー備蓄 代替物＝CN合成炭化水素？
 焼却以外の廃棄物処理 代替物＝？？？


なんでも分解できる微生物を遺伝子組み換えで？？？
 個人的にはやめた方が良いと思うけど。。。。


もし完成すれば解決策に近い＝人工植物？？
大気からのCO2吸収技術＋そのCO2で有機物を合成する
 究極のターゲットかもしれない46
最新情報 人工光合成でエタノール


米テネシー州のオークリッジ国立研究所
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/slct.201601169/full
Chemistry SelectというOnline Journalに28 September 2016掲載★グラフェン類似の構造をもったCarbon Nano Spikeと銅の微粒子を組み合わせた触媒★炭酸水の電気分解によって、選択性８４％でエタノールが生成★最高エネルギー効率は６３％であった



意義 2050年以降のエネルギー貯蔵の新方法か（１）エネルギーの長期貯蔵 （２）航空機用合成燃料の実現

47

科学技術理解力にも富士山型と八ヶ岳型

西欧型社会

日本型社会
48

結論はまだ無いけれど
企業は、２０３０年、２０４０年、２０５０年の明確なイメージを持つことが必須である。
これらの時点での、まず、自社のゴール（姿勢あるいはビジョン）を明示することが求められる。
あるべき具体的な対応はまだ見えない。
しかし、感度を高く維持すべきである。
方法論は、バックキャストが唯一だろう。
49