はじめに

気候変動を遅らせるための重要な変化のひとつに、再生可能エネルギーへの転換があります。現在、米国が消費するエネルギーの約80％は、再生可能エネルギーではない化石燃料で賄われています。再生可能エネルギーが供給する電力は全米のわずか12％で、残りは原子力発電が占めています。また、再生可能エネルギーのほとんどは、有害物質の排出がゼロのクリーンエネルギーです。化石燃料を減らし、電力網に占める再生可能エネルギーの割合を増やすことは、地球を健全に繁栄させるために不可欠なことと考えられます。

どのようなエネルギーが再生可能で、 どのようなエネルギーがそうでないのか？

再生可能エネルギーは、太陽、水、地熱、植物から作られるバイオマスなど、持続可能なエネルギー源から生まれます。これらのエネルギー源は、自然に継続的に再生されます。ほとんどの場合、有害な排出物を一切出さずに電気を作ることができます。

バイオマス発電は、持続可能ではありますが、一般的にカーボンニュートラルではありません。例えば、木材やゴミを燃やす発電所では、二酸化炭素などの温室効果ガスが発生し、気候変動の原因になります。


自然エネルギーは自給自足ですが、化石燃料はそうではありません。地球上の石油、天然ガス、石炭の供給量には限りがあります。化石燃料の最後の一滴がなくなれば、消費者は代替エネルギー源に順応せざるを得なくなります。一方、化石燃料の使用は、世界的に生物の生存環境を脅かし続けているのです。

米国エネルギー省によると、化石燃料は現在、国内の温室効果ガス排出の最大の原因となっています。これらの燃料の最大の需要は、発電、輸送、暖房の各分野からもたらされています。以下は、これらの部門や他の部門が気候変動に影響する温室効果ガスの量（割合）を示しています。

  • 運輸部門, 23.9%
  • 発電部門, 22.1%
  • 産業部門, 21.2%
  • 商業・家庭用暖房および廃棄物, 11.5%
  • 農業部門, 9.8%
  • 土地利用・林業, 11.5%

プラス面では、2000年以降、米国では再生可能エネルギーの生産が90％増加しています。産業界が化石燃料の使用を段階的に減らし、クリーンで持続可能なエネルギー源を採用すれば、温室効果ガスの排出量は徐々に減少していきます。その結果、気候変動も緩やかになっていくでしょう。政府が具体的な行動を起こせば、2050年までに世界がクリーンエネルギーに完全に移行するとの予測もあります。

再生可能エネルギー資源のコスト

再生可能エネルギーのコストは、かつては法外に高いものでしたが、産業界や家庭が太陽光や水などの再生可能エネルギーを導入し始めてから、年々低下しています。これらの再生可能資源を集めるためのインフラを整備するのに、最も費用がかかります。しかし、一度、再生可能エネルギーの生産設備ができれば、メンテナンスや日々の運用にかかるコストは、化石燃料に依存した生産設備とさして変わりはありません。

例えば、2020年現在、太陽光発電のコストは、化石燃料発電所の新規建設コストよりも低くなっています。過去10年間で、太陽光発電のコストはなんと89％も低下しているのです。既存の太陽光発電設備は、多くの国で最も安価な電力を生産していると考えられます。

風力発電も、風車技術の効率化により、低コスト化が進んでいます。風力発電の電力価格は、2010年から2020年の間に70％下落しました。再生可能エネルギーによる電力は、従来の化石燃料発電所による電力よりも安価になっているのです。



太平洋岸北西部の各州にとって最大の電力源としてすでに確立されている水力発電も、化石燃料で発電された電力と比較して低コストです。ワシントン州やオレゴン州の電力消費者は、他州の消費者よりも低い光熱費を享受しているのが一般的です。

つまり、化石燃料を燃やし続けて地球を破壊するよりも、自然エネルギーに移行して気候変動を止める方が安上がりなのです。利益を追求する産業界にとって、これは再生可能エネルギーへの早期移行を促す最も説得力のある主張のひとつです。

代替エネルギーとしての水素

水素は、酸素、窒素と並んで、最も豊富に存在する元素の一つである。宇宙の約75パーセントを占めています。植物や水の中に自然に存在する水素は、生命維持に欠かせません。水素は実質的に無限の資源であり、再生可能で持続可能です。燃料として、水素は有害な排出物を一切出しません。

しかし、水素は通常、酸素などの他の元素と結合しているため、燃料として分離するための加工が必要です。現在、メタンから水素を取り出す最も一般的な方法は、水蒸気抽出法と呼ばれる方法です。天然ガスや石炭などの化石燃料で水を加熱して水蒸気をつくり、水素分子を分離します。その結果、ブルー水素と呼ばれる物質が生成されます。


グリーン水素の製造方法は、太陽などのクリーンなエネルギー源に依存しています。グリーン水素は持続可能です。化石燃料に依存せず、温室効果ガスの排出もありません。

ブルーとグリーンの水素はどちらも、圧縮ガスとして加圧容器に、または液体水素として低温・高圧貯蔵タンクに物理的に貯蔵することができます。また、固体に吸収させるなど、物質的な貯蔵も可能です。

水素と酸素を組み合わせて発電する燃料電池は、現在、小型電気自動車で使用されています。しかし、この種のエネルギー技術が広く利用されるようになるには、加圧貯蔵ソリューションのさらなる技術革新が必要です。


地球の未来を計画する

米国国立再生可能エネルギー研究所（NREL） によると、再生可能エネルギー源のコストは、技術の向上とともに今後 30 年間低下し続けるとのことです。政府と産業界のさらなる支援により、再生可能エネルギーは、危機に瀕した地球にとって、よりクリーンで環境に優しく、経済的な未来を約束するものです。