２０５０年のために何を準備すべきか

環境負荷とその定量化の方法論＝LCA（２０２１年３月５日 ＠びんリユース）

安井 至
バックキャストテクノロジー総研エクゼクティブフェロー（一財）持続性推進機構 前理事長（独）製品評価技術基盤機構 名誉顧問・前理事長
東京大学名誉教授・国際連合大学元副学長
環境省：中央環境審議会総合政策部会委員他
経産省資源エネルギー庁・原子力小委員長
NEDO：ICEFステアリングメンバー＆未踏チャレンジＰＤ

http://www.yasuienv.net/ 23年目 958万アクセス感謝1そもそも環境負荷とは何か？
環境基本法によれば、環境への負荷とは、以下のように定義されている。
 『人の活動により、環境に加えられる影響であって、環境の保全上の支障の原因となるおそれのあるものをいう』
 具体的な環境負荷の例としては、
 人的に発生するもの＝「廃棄物、公害、土地開発、干拓、戦争、人口増加など」
 自然に発生するもの＝「気象、地震、火山など」
2

人為的環境負荷の歴史的推移


人為的環境負荷の具体例


廃棄物、公害、土地開発、干拓、戦争、人口増加、、

なぜこのような人為的環境負荷が発生するか？


多くのケースが、人間生活の利便性を高める行動の「副作用」として発生する。

利便性は、別の言葉に置き換えることも可能
 利便性向上≒労力の低減、時間節約、快適性向上、健康生活獲得、、、
 具体的な影響≒エネルギー源の消費（化石燃料・火力発電＝CO2の発生）
3

CO２は植物が吸収してくれる！
その通りであるが、その吸収能力を上回る排出量を簡単に実現できる
 それは、化石燃料という地球が何億年という時間をかけて蓄積した物質である石炭、石油、天然ガスなどが余りにも便利。
 化石燃料は、もともと、微生物の死骸、枯れた植物などを原料として、それが変化したもの。
 地球上の生命には、炭素が含まれている。
 なぜ生命に炭素が必要なのか。
4炭素：生命にとって便利な元素！
理由１：動物にとっては、炭素分を含む食物を食べ、炭素を酸化させることによって、エネルギー源とし、廃棄物であるCO2が、「肺から排出することが容易な」常温・常圧で気体の物質であるため、炭素は極めて便利な元素だった。
 理由２：動物の体の構成要素としても、炭素を骨格とする分子によって形成された組織は、非常に柔軟で丈夫で、都合が良い。勿論、硬構造体とするための骨は、CaとPで構成できた。
5

炭素には地球環境に猛毒性ありその猛毒性で重要なことは、地球の大気中にCO2が増えると、大気の温度が上昇すること
 CO2は地球の健康に悪影響（＝地球の体温を高める効果）がある温室効果ガスであること。
 温室はなぜ内部の温度が高く維持可能か？
温室内部の温かい空気が外部に出ない構造。
 あらゆる物は、その温度に応じて、赤外線を放出して、温度を周辺温度と同一に保とうとしている。
 赤外線が外部に出て行かないようになれば、その物の温度を維持できる。
6

温室効果（CO2など）の基礎科学
ＣＯ２を含む空気

これが温室
効
果の原因
7

大気の窓 数値ゼロなら透過気体による吸収

ＣＯ２

可視光の範囲8

ＣＯ２の温室効果の図示
国立環境研 横畠徳太氏

9菅首相の２０５０年CO2ゼロ宣言
２０２０年秋の臨時国会での施政方針演説
 アベノミクスの旧政権よりは、世界のスタンダードに近い。
 しかし、「具体的に何をやるのか」、についてはほぼ未発表のまま。
 それでも、発言して良かったように思える。その理由は、このところ、経済界などからのCO2削減への対応方針の表明が増えている。
 それらの方針がどのぐらい有効かどうか、本当は、LCA的に判定することが必須

10

LCA＝Life Cycle Assessment
定義：元々は、製品がどのようなプロセスで製造されたか、そのときの環境負荷の全体像がどのようなものであったかをできるだ
け正確に評価しようとする方法論。本来、全負荷を対象にすべきだが、CO2のみとする例が多い。
 一般的方法

プロセスを複数の単純なステップに分割する
 それぞれのステップにおける、エネルギー使用量などから、CO2排出量を算出
 製品完成までの全プロセスを定量的に解析する11

産業界のCO2ゼロ宣言の例
２０２１年２月１９日~２月２６日の日経新聞朝刊
から、記事のリストアップをしてみた。
 選択するためのキーワード
排出ゼロ or 脱炭素
 CO2処理方法
 新燃料
 電動化
 水素利用 などなど12

“ユナイテッド”電動旅客機投資、排出ゼロを探る、投資額１０００億円 ０２．１９．２０２１
環境対策担当者の戦略
 自然エネルギー起源の電力は“CO2＝ゼロ”と見る
 排出量を投資で相殺するカーボンオフセットには依存しない方法を採用する
 自社からの排出の９９％はジェット燃料が起源
 最初は、代替燃料を活用すべく、バイオ燃料企業に３０００万ドル投資。しかし、燃料価格が、２~４倍。
 今後は、空気中のCO2を地中に埋める新技術に４０００万ドル投資予定。技術はDAC（Direct Air Capture）＝大気中からCO2を回収して地中に埋める。
13
 投資の将来像としては：電動旅客機、水素技術など。
米国：バイオ燃料添加義務 02.20.2021
米国の石油販売業者は、ガソリンおよび軽油に関して、体積比で１０．９％のバイオ燃料を添加することが義務化されている。
 しかし、実績は、法定基準値である３００億ガロンの３分の２の水準に留まる。
 その理由は、非食用有機原料を使って生産するセルロース・エタノールの商業化が想定通り進んでいないことが原因。
 EPAは、２０２２年までの法定義務量を別途見直すことを発表

14

日経朝刊 ０２．２０．２０２１
ホンダ、新社長（開国派）に託す脱炭素ホンダは、世界の脱炭素の流れが加速するなか、電気自動車などの事業転開で出遅れ。
 ２０年４月には、主力の北米市場においてEVを共同開発し、GM工場で生産することを発表。
 ２０年９月にはGMとの戦略提携を発表した。
 ホンダは、創業者本田宗一郎氏の自社技術へのこだわりなどにより、独立志向が強かった。
 ホンダのEVは販売目標も１万／年
 ｃｆ．米テスラは、２０２０年に５０万台販売。
15

日経朝刊 １面

２・２１・２０２１

CO2地下貯留を支援 経産省
CO2のCCS（＝回収地下貯留）が世界で実用化加速。一例としては、オーストラリアでは米シェブロンのLNG事業に対して、８割のCO2を回収貯留することを求めた。
 これまで経産省の所管、JOGMECは、日本企業が参画する油田、ガス田開発を支援。
 今後は、CO2の回収・貯留も資源開発の一環として出資や債務保証の対象に加える。
 菅首相の「２０５０年ＣＯ２実質ゼロ」に対し、２０５０年時点でも火力発電が一定量必要のため。
16
原発をSmall Modular Reactorへ

個人的な推奨はSMR
17

第６期科学技術・イノベーション基本計画

DX・脱炭素技術革新推進

２・２２・２０２１

第６期科学技術・イノベーション基本計画素案
 重点分野は、DX(digital transformation)と脱炭素社会
 研究開発投資の目標３０兆円は過去最大 基本的認識

２０年近くも続く研究力の低迷は国の将来を左右！
 政府は、今後５年間で３０兆円を投資予定
 官民での開発費の総額の目標を１２０兆円とする
第６期の柱＝社会変革、研究力強化、教育と人材育成
18放射線で発電、寿命１００年 ２・２２・２０２１

ダイヤモンド電池試作：物材研
放射性物質から出る電子を受けて電力を生む
ダイアモンドを開発。
 いわゆる原子力電池の一種。
 炭素１４（半減期５７００年）やニッケル６８（同１００年）からのベータ線をPN構造を持ったダイアモンドに照射して、電力を出す。
 変換効率は約２８％で、理論限界に近い。
 ただし、現状の出力は、１Wの１００万分の１程度。
19

日本で基幹設備生産へ 日経２・２３・２０２１

東芝・ＧＥ 洋上風力で提携
政府は、現時点で約２万キロワットの発電能力に留まる洋上風力を、２０３０年までに、１０００万ｋWまで拡大させる方針。
 洋上風力１基あたりの設置コストは、約５０億円
 現状では、１基／年程度で年５０億円ぐらい。
 それが、３０年度には年間９２００億円になるとの予測がある。
 現状では、洋上風力は、シーメンスガメサ（スペイン）などの欧州勢と中国勢が独占。GEは、洋上では遅れた。
20


中西経団連会長「脱炭素優先」表明
日経

０２・２３・２０２１

経団連の主張２０５０年炭素排出実質ゼロに協力。
 大容量蓄電池と安価な水素供給。
 CO2の回収・有効利用。
 電化率向上。
 新型の原子炉開発などを目指す。
中西会長の主張を簡素化して、以下に。
◇気候変動は破壊的。地球環境があって初めて経済活動成立。
◇コストが上昇するという見解もあるが、放置したら、さらに莫大な費用がかかる。
21

米、同盟国と供給網整備 02・24・2021
半導体やＥＶ用電池など 中国に対抗 具体的な品目は、


EV用電池、希土類、医療品など

半導体、ＥＶ用電池も重要ではあるが、必要な希土類はほぼ中国の独壇場の資源（Coはコンゴ） オーストラリアとの連携で希土類

オーストラリアには、希土類生産大手ライナスなる企業がある。
 生産大手のラケイズＣEOは「中国が市場の８０％を支配するレアアースの供給を確保することが不可欠」。
22

脱炭素の重要な鍵の一つは原発
経済界は、「国が前面に！」
２月２５日原発について新増設を政策方針として明記すべき（経団連）
 再稼働などで政府が前面に立つべき（日商）




再生エネ
脱炭素へ大量導入不可欠（経団連）
 洋上風力は期待高いが、不安定な出力への対応必要（日商）

その他
30年の電源構成は、実現可能な対策の積み上げで 火力は当面は重要な役割（連合）
23
国内最大級の水素施設
伊藤忠、仏大手と ２月２６日
フランスの大手のエア・リキードは２０２０年半ばに、世界最大級液化水素製造プラントを中部地方に設置する。
 液化天然ガスLNGから製造する方法論
 価格を抑えた水素を燃料電池車への供給
 ２０１７年と２０３０年の比較


コスト⇒ １００円 ： ３０円
 ステーション数⇒ １００ヶ所 ： ９００ヶ所
２０００台 ： ８０００００台
 FCV ⇒４０台 ： １００００台
 フォークリフト ⇒24日本の水素価格は欧州の４倍
世界の水素生産は、仏エア・リキード、独リンデ、米エアープロダクツ・アンド・ケミカルズが「世界の３強」とされる。
 エア・リキードの年間生産量は、重量換算で１２０万トンに相当する１４０億立方メートル。日本全体での生産量の半分を１社で。
 日本トップの岩谷産業は約１億立方メートル。
 製法は、天然ガスの炭化水素を水素と二酸化炭素に分ける方法。日本だと１ｋｇが１０００~１５００円だが、欧州ではその１／４。理由：天然ガス価格。
25
続 水素生産

水素価格の違いはなぜ？？
原料となる天然ガスの価格が日本では２．５倍以上
 この差は、輸入品である日本。国内にガス田がある欧州と米国。
 欧州ではさらに、再生可能エネルギーの価格が安価で、電気分解で作る水素の価格に影響。
 日本国内最大手の岩谷産業の年間販売量は約１億立方ｍだが、エア・リキード社の生産量は１４０億立方ｍと大差。
 水の電気分解で作る水素も、欧州では再生可能エネルギー（風力）で１ｋｇ３００~７００円。
 ちなみに、欧州の再生可能エネは化石燃料を超えた。
26

欧州、炭素税導入で先行 2月26日
CO2排出量を下げるのに、もっとも有効な方法は、炭素税であることは、絶対的事実。
 欧州の炭素税は高い （１トン当たり）日本は0。
＊スウェーデン １１９ドル
＊スイス
９９ドル
＊フィンランド
６８ドル＊ノルウェー
５３ドル
＊フランス
４９ドル
＊韓国
３３ドル
＊アイスランド ３０ドル
27

日本でも副生水素の製造開始か
伊藤忠商事は、コークス製造過程で発生する副生水素を船舶用燃料として２３年度から供給することを試みるとのこと。
 経済産業省は、２０３０年に水素価格を現状の１／３にすることを目標とする。
 副生水素には、可能性があるようだ。


非資源国の日本は、このように、水素においても、海外に後れをとる理由は価格。
 関西電力は、安価な水素製造を一つの目標に。
28

日経10月18日2020 １面トップ その１

ニューヨークに本拠のある金融サービス企業29

日経10月18日 １面トップ その2
アベノミクスはダメだった

アベノミクスはダメだった
ボルソナーロ政権は２０１９年１月から
30

主要国のCO2排出量推移31

CO2発生量の定量化手法＝LCA
Life Cycle Assessment＝LCAが一般的な方法とされている
 本来、LCAは元々、あらゆる環境負荷の定量化の手法である。
 しかし、最近の気候変動の重要性の認識によって、CO2の発生量が経済的にも重要な要素になり、他の環境負荷の重大性が減少したので、個々の製品やプロセスのCO2発生量を定量的に知ることが不可欠となった。
 LCAによって、CO2発生量が少ないプロセスをいかに経済的に成立させるか、最重要事項。 32
参考資料
LCA=ライフサイクルアセスメントの現状
 現時点では、LCAは、ISO１４０４０によって、国際規格となっている。


ISO＝International Standard Organization

LCAの対象となる環境負荷は、CO2だけではなく、あらゆる環境負荷が対象となり得る。
 しかし、このところの気候変動問題の重要性の認識により、CO2だけを対象とする解析が増加しつつあるのが現状。
33