安井 至
東京大学名誉教授、国際連合大学元副学長（独法）ナイト NITE=National Institute ofTechnology and Evaluation, 理事長
http://www.yasuienv.net/
1「１０万年の経済史」
by Gregory Clark, 2007

per capita Income

不思議な量 実は、良い食物という量

Great Divergence

IndustrialRevolution『マルサスの罠』
Malthusian Trap
1000BC 500BC

1500

1000

1500

2000

過去１２０００年間の世界人口
7000

定住型
農業

家
畜の労働
力

灌漑
技術の発
明

鉄 6000器の 5000
発 4000明

20th C.

3000

2000

19th C.

1000

0-12000-10000

-8000

-6000

BC-4000

-2000

02000

ADth C.
184000Million

人口の増加の変曲点
食糧革命
産業
革命Year20世紀の人口爆発の原因は穀物単収（単位面積当たりの収穫量）の増加にある
フランスの小麦 出展 Michel & FAO
84単収(t/ha)

62

0
1800

1850

1900

1950

川島博之氏提供

2000

2050

Nitrogen Fixed Metric Tons
140,000,000
120,000,000
100,000,000

ハーバー・ボッシュ法
によるアンモニア生産

80,000,000
60,000,000
40,000,000

十分な食料は豊かさ＝＞ ヒトは１９５０年以降、飽食を実現したが、他の野生動物は、常に、飢えている。

化学肥料
硫安
硝安

20,000,000
01940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020

ハーバー・ボッシュ法は、全エネルギーの１％を消費

6

IPCC AR5 WG3エネルギー＝CO2で何が起きた7

なぜ我々はエネルギーを使いたがるか
その１ 豊かな生活とは食料だった ⇒ 人口増加
答：その２ 楽な生活をするため
 多分、輸送。以前は歩くか馬。
ガソリン自動車： ガソリンエンジン（内燃機関）は一つのエポックを作った。1885年にダイムラーによる特許。それまでの蒸気エンジン、電気モーターを性能で凌駕。
 1901年にはアメリカのテキサスで油田が発見されてガソリンの安定供給開始。
 1908年には、フォードがT型を発売した。大量生産方式を採用し自動車の価格を引き下げ。
8なぜ我々はエネルギーを使いたがるか その３
答：快適で便利な生活をするため
 それには、電気に関する発明が大きい＝電力のみが可能にした快適性と利便性。
 ＝主として、モーター。そして、ヒートポンプ。


洗濯機、掃除機、エレベータ、エスカレータ、冷蔵庫、エアコン、、、、、、、＝主として、半導体デバイス・ディスプレイ。
テレビ、スマホ、通信機器、BD、、、、
 低電力照明（LED）
 本質的かどうか不明ながら、娯楽性も9最低、どのぐらいエネルギーは必要か
基礎値＝ヒトの生存のためのエネルギー ヒトは、エネルギーを補給するために、毎日食物を摂取 2000-2500kcal/日
 体内で酸化して、700-1000ｇCO2/日を排出部位

重量 当 りのエネルギー消 部位 の重量費量 （％）

エネルギー消（％）

脳18心臓11腎臓7肝臓20筋肉20皮膚5その他

19費量（Kcal)
29006633

5248404810

日本人の一人あたりCO2排出量
年間約１０トン／人（産業を含む）
 家庭用だけなら、６．１ｋｇ／人日＝召使を６～８人ぐらい使っている勘定になる。


豊かで楽で便利な生活ができる訳だが、そう思っているだろうか？
『ライフスタイルを変えることができるだろうか』
11

Part2. 使えるエネルギーを作る「元」となるのは３種類の一次エネルギー12３種類の一次エネルギー

ヒトが使える一次エネルギーは、たった３種。


化石燃料＝石油、石炭、天然ガス
樹林、植物、藻類などが起源
核融合
 数１０００万年から数億年前か
 元は、かつて地球に降り注いでいた太陽エネルギー

核燃料＝もともと宇宙起源

自然エネルギー

超新星爆発
 質量とエネルギーの変換によって作られた
2 （アインシュタインの式）
 E=mc
基本的に現時点の太陽エネルギーの利用
 他の二種がストック型に対し、フロー型
13

３種の一次エネルギーの真の起源
化石燃料：超長期間に渡る太陽エネルギーが化学エネルギー（可燃物）の形で保存されたもの ⇒ 酸素が存在する地球だから使える。その酸素は、太陽エネルギーを利用して『植物』が作った。
 潮汐力と地熱を除く自然エネルギーは、核融合が供給している太陽エネルギーが起源。
 潮汐力は、月の存在。地熱は、核崩壊熱も。
 原子力は、核反応を応用している。
 結局、すべての一次エネルギーは、「宇宙」・「核反応」が起源である。これも宇宙の成立ちを考えると、当たり前のことである。ただし、植物は重要だった。
14

地球のエネルギーフローとバランス

12000倍崩壊熱、摩擦熱、ジュール熱、残留熱

赤外線

エネルギー消費 15TW

崩壊：長寿命核種、ウラン、トリウム、カリウム４０

CO2が吸収一部が地球へ２０１２年

原子力発電＝暴力的危険人物
一見、魅力的な人物だが、本性を見せると暴力的危険人物１．福島第一の事故のように、放射性物質をまき散らす可能性 原因は様々
 １’．隣国からの放射性物質の侵入
 ２．使用済み核燃料の処理・最終処分


もしも再処理をしなければ１０万年
 ｃｆ．現人類の歴史は２０万年


３．増殖炉のシナリオがなければ、ウランは資源的に不十分 ⇒ 燃料の枯渇による高騰がありそう
16

原発の事故リスクを下げる
福島第一原発の事故前の状況を比較対象とすれ
ば、今後、事故の発生リスクを、→ 「１００万年に１回の炉心溶融」へ
 その主たる手法は、確率的リスク評価
 Probabilistic Risk Assessment＝PRA
 事故発生の確率を過去の事故事例などから求め、被害の大きさと組合せ、リスクを算出する方法
 Level3 PRA：炉心溶融が起き、放射性物質の放出が起き、その影響が住民に及びことまで解析するレベル
 Level3 PRAの結果をどうやって住民に伝達する
コミュニケーションが大きな問題
17


第三世代
BRW原子炉AP1000
福島第一の時代の基準よりも１／２００のリスク＝２００万年に１回の放出事故率
しかも、福島第一はわずかな投資を回避して、リスクは基準よりも１０倍高かった
18

確率論的リスクアセスメントPRAによるAP1000の安全性評価

Unit：per reactor-year

福島第一の時代
２００倍ぐらい安全になっている
しかし、ヒューマンファクターが大きい＝たたみ方が難しい

19

火力発電の特性＝地球を破壊する悪魔
見かけは普通の人間のように見えるが、実は、地球を破壊する悪魔二酸化炭素をそのまま放出すれば、化石燃料を使う限り気候変動を引き起こす
 二酸化炭素は、炭素分離貯蔵（ＣＣＳ）で処理することも可能だが、問題もある＝場所がない、コスト
 CCS設備を付けた装置によって褐炭から水素を製造し輸入することが現実的か？
 しかし、エネルギー輸入による貿易赤字の影響によって、破綻国家になるか？ ２０１３年１０兆円赤字
 それなら、やはり自然エネルギーで置き換えることで日本という国は安定化するだろう。
20

CO2排出量/年 MtonｰC/Year
世界全体
工業国とその他700GtC
３５０GtC

2080年

21２０８０年
どちら？

どちらでもその後の排出許容量はゼロ

現在IPCC AR5 WGⅠ
未来永劫成立する関係

22

天然ガスなら良いのか

シェール革命？？？

エネルギー源

単位 発熱量kcal kg-CO2 g-CO2/kcal

一般炭（輸入炭）

kg

6,354

2.390.376

液化天然ガス
（LNG)

kg

13,019

2.77

0.213

ガソリン

L

8,266

2.38

0.288

1.77倍
1.35倍

◆石炭の変わりに天然ガスで発電しても効率が同じならば、CO2量は４４％削減にしかならない。
◆自動車の燃料として、ガソリンの代わりに天然ガスという選択肢もなさそう。レンジエクステンダー用なら可？？
◆日本に「シェール革命」は無関係 パイプラインが無いから◆しかし、いずれ、天然ガスもＣＣＳが必要に！
23

Carbon Capture and Storage
二酸化炭素の分離貯留

Cost of CCS = $30/ton-CO2 = $12.5/Barrel（石油の場合）以下にしないと実現しない。 現状、かなり近くなっている。

24

二酸化炭素分離貯留 ＣＣＳのリスク


コストの問題石炭：CCSの本命

１５～８０％の燃料代アップに相当
 これを製鉄業に強いれば、途上国へ移転
 これを石炭火力に強いれば、電力料金、特に、産業用電力料金の上昇によって、国内産業が打撃を受ける


処理場所がないという問題
日本海の海底の地下ぐらいか 日本海溝などに処分すれば、なんらかの環境破壊の原因になる可能性がある

25

自然エネルギー＝気まぐれな浪費家
いかにも善人を装うが、実は、気まぐれな浪費家


不安定な自然エネルギーの過剰導入
太陽光発電 すでにFITの支払い３０兆円分
 風力発電

今後の開発の見通しが暗い

電気代上昇
１．５兆円分/年

海洋エネルギー 社会制度
 地熱 過剰規制？


不安定性への認識

安定な電力が必須＝『認知バイアス』

適地が遠い 北海道、東北、九州


直流送電網建設のコスト

26再生可能エネルギー

必要な対応の準備不足リスク


長距離直流送電技術


九電力体制では不必要だった電力を不安定なまま使う技術
 ダイナミックプライシング 価格が変動する
 地熱などを実用化する配慮不足
 所有者不明の森林のバイオマス
 漁業権と海洋エネルギー開発の整合性
 地中熱の自治体（下水道）の認識
 天然ガスの分散型利用を無視

27

水素：電力同様に二次エネルギー
エネルギー・キャリアー
自然エネルギーの余剰分を電力線以外の方法で運搬する：
エネルギーは電力を化学エネルギーに変換されるが、もっとも簡単なものが水素 低質の化石燃料を、現地で脱炭素しCCS処理＋可燃性のガスとして運搬：この方式だとエネルギーは一旦、水素の形となる


方式は２種類
水素をそのまま運搬する 水素を液体状化合物にする


冷却で容易に液化する化合物にする
 常温で液体の化合物化する

28

第四のエネ源：省エネ
省エネ技術を極限まで活用

北海道の冬でも、エアコン暖房を可能に
地中熱をヒートポンプの熱源に活用
 河川水も同様に
都市部での冬に、下水の熱をヒートポンプでくみ上げて使用

都市排熱の活用

二国間クレジットによる途上国の低炭素化


日本の７～８年前の技術を移転することで、アジア、アフリカの国々の省エネ・低炭素化を支援
29

日本の技術で可能な国際貢献30

第五のエネ源：ライフスタイル
CO2排出の要素分解式

満足サービスService Satisfaction

低炭素エネルギー源
省エネ
Energy Saving LowｰC E. Resources
31

新コンセプト『サービス（=CO2量）／満足』の向上をサービスの形態を変えて、同じ量の満足を、少ないCO2発生量で得る方法を開発する
 エネルギー関係以外でも、すでにいくらでもある


ブランド商品 機能はほぼ同じ
 高級レストラン カロリーはほぼ同じ


EV車の暖房には、シートヒーターがある。
 オフィスは、シートヒーター＋スポットクーラー
 Small is beautiful！は正しいが米国では？？
32

今世紀末までの大局観
持続可能性よりは定常状態の達成を目標にしよう

33

地球の定常状態の実現
自然エネルギーへ 化石燃料はＣＣＳでも枯渇 核燃料 やはり枯渇する（汚染は論外）
 廃棄物（CO2、核燃料） 地球の処理能力内
 物質資源
すべて有限 「再生をする」


金属・鉱物資源 →自然エネで丁寧リサイクル

再生可能資源生物資源
 淡水資源

再生速度の範囲内で使用再生速度の範囲内で使用

環境資源（生態系）


各種環境維持機能 かなり脆弱、保全が必要 34

地球深部掘削船 「ちきゅう」 JAMSTEC

35

２２世紀までの世界での一人あたりのCO2排出量・エネルギー

標語：ほぼ自然エネルギーだけの２１００年
化石燃料からのエネ＝10％ぐらい原子力（廃棄物処理用）＝５％ぐらい

120
100
80％

CO2排出量60

化石燃料（CO2はCCSでも削減）

40

自然エネルギー

原子力

20
0
1980

2000

2020

2040

2060

2080

2100

2120

2140

2160

2180
36