はい、私たちは再生可能エネルギーで世界に電力を供給するのに十分な材料を持っています

気候変動対策のための重要な材料が不足することはありませんが、採掘には社会的および環境的な影響が伴います。

再生可能エネルギーで世界に電力を供給するには、大量の原材料が必要になります。 良いニュースは、新しい分析によると、アルミニウム、鉄鋼、希土類金属に関しては、解決すべきことがたくさんあるということです。

2015年のパリ協定では、世界の指導者らが地球温暖化を1.5℃未満に抑えるという目標を設定しており、その目標を達成するには多くの新しいインフラの構築が必要となる。 研究者らは、最も野心的なシナリオであっても、世界には再生可能エネルギーで世界中の送電網に電力を供給するのに十分な資材があることを発見した。 そして、それらの物質の採掘や加工では、国際目標を超えて世界を温暖化させるのに十分な排出量は発生しないだろう。

この良いニュースにはすべて落とし穴があります。 再生可能エネルギーのインフラを構築するために必要な材料は技術的には十分にありますが、実際にそれらを採掘して加工するのは困難な場合があります。 私たちが責任を持って行わなければ、これらの材料を使用可能な形に加工することは、環境への被害や人権侵害につながる可能性があります。

気候目標を達成するための物質需要をより深く理解するために、研究者らは、低排出電力の生成に必要な 17 の主要な物質を検討しました。 彼らは、よりクリーンなインフラを構築するためにこれらの物質のそれぞれがどれくらい必要になるかを推定し、それらを地層保護区で入手可能な資源（またはそれらを作るのに必要な原材料）の量の推定値と比較しました。 地質埋蔵量には、経済的に回収できる地球上の物質全体が含まれます。

ほとんどの再生可能技術には、アルミニウム、セメント、スチールなどのバルク材料が必要です。 しかし、特別な材料を必要とする人もいます。 ソーラーパネルはポリシリコンで動作しますが、風力タービンはブレードにグラスファイバー、モーターに希土類金属が必要です。

資材要件は、どのような種類の新しいインフラストラクチャを構築するか、またそれをどれだけ早く構築するかによって異なります。 最も野心的な気候変動対策シナリオでは、現在から 2050 年までにエネルギー インフラとして約 20 億トンの鉄鋼と 13 億トンのセメントが必要になる可能性があります。

風力タービンの磁石に使用される希土類金属であるジスプロシウムとネオジムの生産は、今後数十年間で 4 倍にする必要があります。 ソーラーグレードのポリシリコンもまた注目の商品となり、世界市場は現在から 2050 年までに 150% 成長すると予測されています。

しかし、研究チームが検討したどのシナリオにおいても、世界の温暖化を1.5℃未満に抑えるために必要な物質は、世界の地層埋蔵量の「ほんの一部」を占めていると、ブレークスルー研究所の気候・エネルギーチーム共同ディレクターのシーバー・ワン氏は語る。同研究所の研究者であり、今週ジュール誌に掲載された研究の著者の一人でもある。

気候変動対策への道は狭いが、排出量データを詳しく見ると、楽観視できる理由がいくつかある。

それらの埋蔵量を掘り起こすと、何らかの結果が生じるでしょう。 研究者らは、これらの重要な材料の採掘と加工による排出の影響が、現在から 2050 年までに合計で最大 29 ギガトンの二酸化炭素に達する可能性があることを発見しました。これらの排出のほとんどは、ポリシリコン、鉄鋼、セメントに起因すると考えられています。

これらの物質の採掘と加工による排出総量は膨大ですが、今後 30 年間で化石燃料からの世界排出量の 1 年分にも満たない量になります。 この先行排出コストは、化石燃料に代わるクリーンエネルギー技術による節約によって十分に相殺されるだろうとワン氏は言う。 鉄鋼やセメントなどの重工業からの排出削減が進展すれば、再生可能エネルギーインフラの整備が気候に与える影響を軽減することもできるだろう。

この研究は、電気を生成する技術のみに焦点を当てました。 電気自動車のバッテリーや電力網の貯蔵庫など、電気を貯蔵して使用するために必要なすべての資材は含まれていませんでした。

電池材料の需要は現在から2050年までに爆発的に増加すると予想されている。電気自動車や電力網の蓄電の予想される需要を満たすには、黒鉛、リチウム、コバルトの年間生産量をすべて2018年の水準から450％以上増やす必要があるという。世界銀行による2020年の調査。