東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　地球に降り注ぐ太陽光のエネルギーは莫大で、その一部を利用するだけで人類が必要とする全てのエネルギーがまかなえる、という話はよく聞きます。では視点を変えて、太陽自体はどのくらいのエネルギーを放出しているのか、その中のどの程度のエネルギーが地球に届くのか、それが今回のお題です。

　さて、この数字の求め方ですが、まずは太陽定数からスタートしましょう。太陽定数はこちらの記事で説明したとおり、「地球の外、地球の軌道上でみた太陽からの光のエネルギーの密度」の事で、その値は1367 W/m² となるそうです。

　もう一つ必要な数字は太陽と地球の距離。これは149 597 870 700 m、約1.5×10¹¹ m、つまり千五百億メートルです。正に天文学的な距離。それもそのはずでこれは「1天文単位=1au」という距離の単位として定義されているくらいです。

　さて、この2つの数字から太陽が発するエネルギーを計算することができます。

　まずは太陽と地球の距離を半径とする大きくて中空の球が太陽を囲んでいると考えてみましょう。太陽がこの巨大な球の中心に位置していれば球の内部はどの面でも同じエネルギーを受けていると考えられます。そのエネルギー密度、実は太陽定数のことですよね。

　巨大中空球の面積は 4×3.14×（1.5×10¹¹）² ＝ 2.8×10²³ m² という計算になります。これに太陽定数をかけると

　2.8 ×10²³　× 1367 = 3.8×10²⁶

3.8×10²⁶ W となります。うーん、数字が大きすぎてどう表現して良いかわかりませんね。化学の人間ならアボガドロ数の約600倍とでも言えば良いのでしょうか。

　以前、一連のシリーズとして解説した化学プロセスで使われる自動制御についての解説、今回はその番外編です。

　先日のオープンキャンパスで自動制御と比較するために、手動制御のデモ実験を行いました。これは以前このシリーズで紹介したものです。最も簡単な制御の実例として電球を加熱装置に見立てて、その温度を制御するというものです。電球をつけると温度が上昇しますが、その温度を測定しながら一定の温度（今回は４０℃）に安定させることを目標にしています。

　電球のスイッチを入れると温度が徐々に上昇しはじめます。たいていの人は４０℃に達するとスイッチを切るのですが、そのときすでに遅く温度は４１℃、４２℃、と上がってゆきます。やがてゆっくりと温度が下がってくるのですが、今度はスイッチを入れるタイミングが難しい。早すぎると４１℃、４２℃、の繰り返し。戸惑っている内に３９℃になってしまう人もちらほらです。

　たいていの人はこの段階でギブアップ、大体５秒から１０秒の体験です。でも中には巧くタイミングを掴んで１０秒、２０秒と記録を伸ばし、ついには１分越えの強者も表れました。

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　温室効果ガスの排出量を80％削減する。この野心的な目標を達成するために具体的には何をすれば良いのでしょうか？企業はイノベーションを進めること、市民はそれを積極的に取り入れること、といった役割があるのですが、では、政府は何をするのか。「長期低炭素ビジョン」の正に結論というべき部分です。

　前回紹介した第６章の目次で唯一具体的に名前を挙げて示されている政策、それが「カーボンプライシング」です。

　カーボンプライシング、日本語で言えば炭素の価格付けです。でも、炭素、というか二酸化炭素に価格をつけて「さぁ、買ってください」といっても誰も買ってくれません。炭素に価格をつけて、何かを買うときの価格に上乗せしよう、というのがカーボンプライシングの意味です。

　炭素の価格が上乗せされていると、温室効果ガスをたくさん排出するものは高く、少ししか排出しないものは安くなります。消費者が買い物をするとき、この製品の温室効果ガス排出量はどのくらいだろう、などといちいち気にすること無く、単純に安い製品を選ぶだけで温室効果ガスの排出量の少ない製品を選ぶことができるのです。

　逆に、生産者の立場からすると温室効果ガスを出さないようにモノやサービスを生産することができれば安く売ることができる。あるいは同じ価格で売っても儲けが大きくなる。このメリットを求めて温室効果ガス削減のための投資が進み、いろいろな技術がもっと普及しやすくなると期待されています。

　この「カーボンプライシング」、なるほど良いアイデアで、実施されれば大きな効果が期待できそうです。「長期低炭素ビジョン」の中でも以下の図でその仕組みとメリットを強調しています。

　では、早速「カーボンプライシング」を実施しよう、となるのでしょうか。そう思うと下図で小さく書かれた「カーボンプライシングによるコスト上昇等による負の影響があることにも留意が必要」という脚注が気になってきます。

「長期低炭素ビジョン」（p69）より

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　今回、注目したのは「長期低炭素ビジョン」の第６章「長期大幅削減の実現に向けた政策の方向性」という部分です。温室効果ガス排出の大幅削減の必要性、大幅削減を実現した社会のイメージとその実現可能性を述べてきたこの「長期低炭素ビジョン」の結論に当たる部分であり、大幅削減を実現する低炭素社会をどのように造り出すのか、その処方箋が書かれている部分だと言えるでしょう。

　まず、この第６章、一読して他の章と異なる特徴があります。他の章と比べて図やグラフがぐっと少なくなっている印象なのです。未来のことをグラフにしたり、政策を絵に描くのは難しいのでしょうが、それ以上に内容が抽象的だ、ということもあると思います。

　というわけで、今回は図表として第６章の目次を切り出してきてみました。

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　前回まで、このビジョンが示している未来の絵姿について見てきました。端的にまとめると”「いまのままの生活」を「今ある技術を十全に発達させること」で実現”する、というのがこの絵姿の内容です。では、いままでの技術を十全に発達させたとして充分な温室効果ガスの排出抑制は可能なのでしょうか？

　そのような目でこの「ビジョン」を見直してみると「可能である」とも「不可能である」とも明示されてはいません。その代わりに（か、どうかは分かりませんが）下図の様な考え方が示されています。

　まず、私たちの利用するエネルギーを大きく「電気」と「熱」に区分しています。それぞれの使用量を表す箱がまず書かれていますが、それが現在の状況、スタートラインです。

　まずやるべきことは省エネ。二つの箱は左右から押しつぶされる形で小さくなって、その面積＝エネルギー消費量は減ってゆきます。

　二つ目はエネルギーの低炭素化。電気も熱も上から押しつぶされる形で小さくなり、エネルギー消費量がさらに減少することが分かります。ここで熱よりも電気の低炭素化が進むことに注目してください。

　三つ目は少し目新しい項目で、電化を進めることが示されています。より低炭素化が進む電気へとエネルギーの利用が移行するのでさらに温室効果ガスの排出量は減少します。

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　前回と同様、第５章「長期大幅削減の絵姿」にしめされた、低炭素社会で我々がどんな暮らしをしているか、どんな技術を使っているのか、という「絵姿」についてみてみましょう。前回の家庭生活の絵姿に対して、今回は街のイメージです。

　前回の家庭のイメージ同様、いえそれ以上にイメージ図から得られる情報は漠然としています。例えば書き込まれた文字を消してこの図を示したら、誰もコレガ未来社会のイメージだとは思わないのではないでしょうか。逆に、この図のポイントは文字情報にある、ということなのでしょう。

　そう思って、この図の中の文字を読み込んでゆくと「長期低炭素ビジョン」が想定している未来の（家庭レベルではない）社会レベルの技術の概要が分かってきます。

「長期低炭素ビジョン」参考資料集（p95）より

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　今回は低炭素社会が実際にどのような社会になっているか、というかどのような技術を使って未来の私たちは暮らしているのかにつてみてみましょう。「長期低炭素ビジョン」では第５章「長期大幅削減の絵姿」としてそのようなビジョンを示しています。（たいしたことでありませんが、絵姿とビジョンはどう違うのでしょうk？絵姿の英訳がvisionなのでは...。）

　さて、まずは家庭生活のイメージした下図をみてください。

　家の外見は、太陽電池パネルを屋根に載せている以外、現在の家とそれほど変わりません。

「長期低炭素ビジョン」参考資料集（p95）より

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　前回は低炭素社会となった2050年の日本を想定したとき、日本の温暖化ガスの排出量の削減目標が「81％～91％削減」というきわめて大きな削減となることを紹介しました。では、どうやってこの目標を達成すれば良いのでしょうか。そのために世界各国が話しい合意したのが「パリ協定」です。（最近離脱した国もあるのですが...。）

　パリ協定では京都議定書にあったような各国に割り当てられた削減目標、というものはありません。その代わり、一国一国が独自の削減目標を国連に提出します。国連は各国から提出された目標値を集計してその結果を発表します。各国はその結果を見ながら自国の削減目標を修正し、世界全体として「気温の上昇を2℃に抑える」という目標を達成しよう、という仕組みになっています。

　このようにパリ協定はよく言えば各国の努力を信頼する性善説的なシステムですが、悪く言えば目標を勝手に決められるざる法の様なものとも言えます。それでもパリ協定が重要であるのは「温暖化ガス排出を削減するのは良いことだ、必要な事だ」という世界共通の認識が確認されたということです。この共通認識はやがて具体的な温暖化ガス削減のための行動につながり、それにはなにがしかのコストがかかります。逆にみると、このコストは新たな投資であり、誰かの収益となるものです。つまり、温暖化ガス削減のための新たな市場が生まれる、ということなのです。

　「長期低炭素ビジョン」では、この新たな市場のことを「約束された市場」と呼んでいます。

「長期低炭素ビジョン」参考資料集（p36）より

　日本、そして世界の将来はどのような姿なのか。温暖化問題の解決、という立場からまとめられた日本の将来像「長期低炭素ビジョン」についてシリーズで解説しています。

　「長期低炭素ビジョン」では、将来の日本のあるべき姿がビジョンとして示されているわけですが、その前提となるのは温暖化問題の対策をどの程度進める必要があるのか、もっと言えば温室効果ガスの排出量をどの程度に抑えることが必要なのか、という目標値です。

　では、この目標値はどのように決めるべきなのでしょうか。

　現在の状況をつぶさに観察して将来の排出量を予測する、この方法で出てくるのは「予測値」であって「目標値」とは違います。

　温室効果ガスの排出量を仮定し、その影響を予測する。予測結果から我慢できる限界の排出量を求めて「目標値」とする。これが正しい「目標値」の設定方法でしょう。

　ちょっと待ってください「我慢できる限界」と簡単に書いていますが、これは一体どのように決めれば良いのでしょうか。影響の予測も細部については意見の分かれる対象ですが基本的には「正しい予測」というものを想定できるはずです。でも1人1人がさまざまな価値観を持つ中で、正しい「我慢できる限界」というものも1人1人バラバラです。それでも「目標値」を共有するためには「我慢できる限界」を世界で一つに決める必要があるのです。

　さて、「長期低炭素ビジョン」では、以下の図にまとめられている様な目標が掲げられています。この目標値はどのように導き出されたものだと説明されているのでしょうか。

「長期低炭素ビジョン」参考資料集より

　未来の日本はどんな国になっているのでしょうか？別に日本に限らないのですが、未来に人々の生活がどのようなものになっているのか、はとても気になる問いであると同時に、自分の人生を考える時、特に若い人たちには切実な問いであると思います。

　私にはもちろん、そんなことを見通す力はありませんが、それは基本的に誰でも一緒です。では未来を予測することは無意味な（でも面白い）遊びなのでしょうか。

　そんなことはありません。

「未来を予測する最善の方法は、自らそれを創りだすことである。 」(The best way to predict the future is to invent it.)

これはパーソナルコンピュータの父と言われる、アラン・ケイの言葉だそうです。私たちが未来を予測するのは、好ましくない未来を避け、望ましい未来を実現するためです。好ましい未来をより具体的に思い描くことができれば、その実現に向けて今やるべきことが見えてくる。これは個人の人生についても企業の将来についても、そして国や世界の未来についても同じことです。

　特に大きなレベル、例えば一つの国レベルではその国に住む人々とその政府とが同じ未来の予測を共有していれば、個々人の努力と政府の施策が相まって、その未来を本当に「創りだすこと」ができるかも知れません。

　このような共有された未来予測は単なる将来の予想ではなく、望ましい未来を実現させるための目標でもあるのです。その意味での未来予測を未来の「ビジョン」と呼ぶのでしょう。

　日本の未来と一言でいっても、それは多分野に渡るものであり、その多くは共通の目標を定めることができないし、定めるべきでもないのです。しかし、人間の生活の基盤となる部分では共通の理念、人類の存続や人々の健康的な生活のような誰もが納得できる理念、に即した目標が定められるべき分野があります。温暖化問題の解決がそれであり、そのためのビジョンをなるべく広い範囲の人々が共有することが温暖化問題の解決に有用なはずです。

　このような意味で環境省の中央環境審議会で策定されたのが「長期低炭素ビジョン」です。