クリーンテクノロジーと再生可能エネルギーは、化石燃料よりも環境に良いですか?

ダナ・ヌッチテリ

化石燃料ベースの経済から環境に優しい経済への壮大な移行が進行中です。 これには、さまざまな目的のためにエネルギーを生成および使用する方法の根本的な変化が伴います。 化石燃料を掘削して採掘する代わりに、重要な鉱物を採掘して、ソーラー パネル、風力タービン、バッテリーなどの「クリーンな」技術を大量に製造する必要があります。

これは、いくつかの一般的な疑問を提起します — これらの技術の採掘と製造の影響を説明するとき、それらは環境、人権、および気候にとって、それらが置き換えている化石燃料の代替物よりも本当に優れているのでしょうか?

一般的に、答えはイエスです。 クリーン テクノロジーの影響はゼロではありませんが、汚染された化石燃料の現状よりもはるかに小さくなります。

より多くの採掘が必要なのは、化石燃料とクリーン エネルギーのどちらですか?

この質問に対する簡単な答えは、化石燃料はクリーン エネルギー技術よりもはるかに多くの採掘と掘削を必要とするということです。 今日、世界では毎年 80 億トンの石炭が採掘されていますが、クリーン エネルギーへの移行には約 35 億トンの鉱物が必要であると推定されています。 今後30年間で合計。

2021 年 12 月の論文 ライス大学の研究者は、この質問に詳細に答えようとしています。 クリーンエネルギー技術の中でも特に風力タービンは、下図に示すように、発電量あたりかなりの量のミネラルを必要とします。 国際エネルギー機関から.

しかし、そのチャートは、発電所の建設に必要な鉱物を示しているだけです。 風力タービンまたはソーラー パネルが構築されると、それ以上の採掘は必要ありません。 彼らの燃料(風と太陽の光)は自然から供給されます。 一方、化石燃料は、燃焼する新しい燃料を得るために絶え間ない採掘や掘削を必要とします。

たとえば、2020 年には世界で 80 億トン近くの石炭が採掘され、40 億トン以上の原油が採掘されました。 これは、鉄鋼を製造するために採掘された 26 億トンの鉄鉱石を上回り、図に示すように、他のすべての鉱物採掘を圧倒します。 下の図. 比較のために、 世界銀行の推定 パリの目標を達成するには、35 億トン近くの鉱物が必要になる 合計で 今後30年間。

クリーンテクノロジーと再生可能エネルギーは、化石燃料よりも環境に良いですか?; クリーン エネルギーと化石燃料の取り組みのために採掘されたすべての金属を示すビジュアル チャート。 炭素の価格

希土類金属のような一部の鉱物は、目的の物質を少し得るために大量の土を移動する必要があるため、その比較よりも少し複雑です. それを考慮して、ライスの研究は、テキサス州で風力タービンからエネルギーを生成するために必要な土工と廃棄物は、同等量の石炭発電よりも 5 分の 1 であると見積もっています。

その上、採掘による環境への影響は、鉱山周辺の地域に比較的限定されたままです。 しかし、化石燃料を燃やすと、さらに、発電所での大気汚染や水質汚染、温室効果ガスの排出、燃料輸送中の流出の脅威が発生し、地理的な汚染フットプリントが大きくなります。 大気汚染の原因 米国では年間約25万人が死亡、 と 全世界で年間約 900 万人、特に脆弱な地域やコミュニティで。 逆に、太陽燃料の流出は、「素敵な晴れた日」としても知られています。

ついにソーラーパネルのリサイクルが始まりました 離陸する準備ができている ソーラー需要の増加により、材料が価値を持つようになります。 同様に、風力タービンブレードはほとんどが廃棄物として廃棄されてきました (ただし、ほとんどの風力タービン材料はリサイクル可能です)。 進歩が行われている リサイクルおよび/または 転用 ブレードも。 古い材料のリサイクルは、時間の経過とともに新しい鉱物を採掘する必要性を減らします。

再生可能エネルギーは多くの土地を占有していませんか?

風力発電所は、全体的に大きな土地面積を必要とする場合がありますが、個々の風力タービン間のスペースはさまざまな目的に使用できます。

下の地図から プリンストンのネットゼロアメリカレポート 考えられる 2050 年のクリーン エネルギー シナリオの 1 つに必要な全体的な土地面積を示します。 全体として、レポートは、クリーン エネルギーに必要な 6,000 ~ 2 億 7,000 万エーカーを見積もっています。 比較のために、 石油・ガス業界のリース 2,600 万エーカーのオンショアと 1,500 万エーカーのオフショアの連邦所有エーカー、さらに 3,000 万エーカーの私有地と国有地があります。

クリーンテクノロジーと再生可能エネルギーは、化石燃料よりも環境に良いですか?; 太陽光発電所、風力発電所、バイオマス発電所、および米国全土の直接空気回収の同等の土地面積を示す地図。 炭素の価格

ただし、上に示した大きな青い風力発電所の設置面積の 99% は、風力タービンが単に設置されているだけの離れた場所を表しています。 見える. 風力発電所周辺の土地のほとんど、さらには個々の風力タービンの間の土地でさえ、他の目的に使用できます 作物の栽培や動物の放牧など. 物理的な風力タービン機器のフットプリントは、上の図の小さな濃い青色の四角で示されています。 Net-Zero レポートは、ソーラー パネルの 10% 以上が建物の環境 (屋上や駐車場など) に設置される可能性があることを想定しています。 農場でいくつかの作物に日陰を提供する.

プリンストン ネット ゼロ レポートは、クリーン エネルギーへの移行には、ソーラー パネルと風力タービン自体のために約 1,000 万エーカーの土地が必要になると見積もっています。 比較のために、米国は現在、 3,800万エーカー とうもろこしベースのエタノールとバイオディーゼル用の作物を栽培し、道路と駐車場用に 3,900 万エーカーを舗装しました。

電気自動車 (EV) は環境に優しいですか?

今日の米国の平均的な電力網構成に基づくと、EV を運転すると、1 ガロンあたり 88 マイル (mpg) のガソリン燃料車に相当する温室効果ガスが排出されます。

分析 憂慮する科学者連合による調査では、電力網が最も混み合っていない地域でも、EV を運転すると 39 mpg のガソリン車と同じ温室効果ガスが排出されることがわかりました。 レポートの図から下の地図が示すように、多くの地域で EV を運転すると、100 mpg のガソリン車よりも炭素汚染が少なくなります。 そして、これらの数値は、電力網がよりクリーンになるにつれて、時間の経過とともに改善されるだけです.

クリーンテクノロジーと再生可能エネルギーは、化石燃料よりも環境に良いですか?; 米国全体の地域の電力供給による排出量の変動。 炭素の価格

人々は、EV バッテリーの製造に関連する余分な排出量と、車両に追加される余分な重量について疑問に思うことがよくあります。 これらは「間接排出」と呼ばれますが、公平に比較​​するには、石油の掘削、精製、輸送などのガソリン車の間接排出も考慮する必要があります。

2021 年の調査 まさにそれを行い、実際にすべての間接排出を説明することがわかりました EVの二酸化炭素排出量をさらに削減 ガソリン車と比較すると、常により多くのガソリンを生産すると、EV バッテリーを製造して充電するよりも多くの温室効果ガスが排出されるためです。

EVバッテリー用鉱物の採掘による環境への影響はどうですか?

鉱物採掘は確かに局所的な環境への悪影響を生み出しますが、全体として、石油の掘削、精製、輸送はさらに悪化しています。

リチウム採掘 環境に重大な悪影響を与える可能性がありますが、これらの問題には潜在的な解決策があります。 たとえば、地熱発電所で熱を抽出するために地下に汲み上げられた水 リチウムを得ることができます 採掘よりもはるかに環境に害の少ない方法で。 の開発も進んでいます。 ナトリウムイオン電池; ナトリウムは 地球上で最も豊富な元素の 1 つ 海水からとれます。 研究者も リチウム電池を大幅に改善する方法を見つける それらをより小さく、より軽くし、採掘された材料の使用を減らします。

重要なことは、今後数十年で増大するバッテリー需要を満たすためには、かなりの鉱物採掘が必要になる一方で、 バッテリーの金属はリサイクル可能. 将来、クリーン技術に必要な鉱物の多くは、天然資源の継続的な採掘ではなく、リサイクルによって供給されるようになります。 EVバッテリーも 予想よりずっと長く続いた — 基本的に車両の全寿命 — その後は 配電網の貯蔵に使用.

ブルームバーグNEFの金属・鉱業責任者、クワシ・アンポフォとして について言った 「人間の創意工夫には限りがありません。」

採掘の人権への影響はどうですか?

規制が緩い国での鉱物採掘は人権侵害につながる可能性がありますが、研究者や産業界は別の解決策を見つけています。

主要な懸念事項の 1 つは、リチウムイオン電池に必要なコバルトです。 世界のコバルト供給量の約 70%、既知の世界埋蔵量のほぼ半分 コンゴ共和国出身. 規制の欠如が危険な採掘環境をもたらし、多くの場合、児童労働が行われています。

しかし、これらの問題には解決策があります。 バッテリー メーカーは、環境と人権の基準がしっかりしている場所から材料を調達できます。 オーストラリアのコバルト産業 メーカーが代替ソースを探すにつれて、増加しています。 また、研究者は常に新しいバッテリー技術を開発しています。 リン酸鉄リチウム電池はコバルトを必要とせず、すでにかなり一般的になりつつあります。 で使用されている 2022 年の第 1 四半期には、中国の EV のほぼ半分とテスラの半分が販売されました。 広く利用可能 マンガン リチウム電池のコバルトの代わりに。

私たちは常にもっとうまくやれる

クリーン エネルギー技術は、常に気候と環境への影響がゼロではありません。 最善の解決策は、最初から使用するエネルギーと材料を減らすことです。 単にガソリン車をEVに置き換えるだけでなく、都市計画や公共交通機関の改善を通じて、自動車の使用を完全に減らすよう努めるべきです。 ウォーキングとサイクリング (電動自転車とスクーター、別名を含む) マイクロモビリティ)、バスや電車に乗ることはすべて、車を運転するよりも環境への影響が大幅に少なくなります。 建物の耐候性は、エネルギー消費を削減することができます 3分の1まで.

したがって、最終的には、長期的にはエネルギーと材料の使用を減らす努力をしながら、汚染された化石燃料の採掘、掘削、精製、輸送、燃焼を延々と続けるよりも、今日クリーンな技術を導入する方が環境にとって良いのです。

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *