Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

翻訳: Misaki Sato 校正: Tomoyuki Suzuki

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

毎年 世界では350億バレルの 石油を使っています

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

この大規模な化石燃料への依存は 地球を汚染しますし

and it won't last forever.

また 化石燃料は 無尽蔵ではありません

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

科学者は世界の石油の４割を 既に消費していると推定しています

According to present estimates,

現在の推定では

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

このペースだと 石油やガスは50年ほど

and in about a century for coal.

石炭は100年ほどで 使い果たしてしまうとのことです

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

しかし 太陽 水力 風力資源は豊富です

These are renewable energy sources,

これらは再生可能なエネルギー源です

meaning that we won't use them up over time.

つまり 使い果たしてしまうことは ありません

What if we could exchange our fossil fuel dependence

では 化石燃料への依存から 全てを再生可能エネルギーに

for an existence based solely on renewables?

切り替えたら どうなるのでしょうか？

We've pondered that question for decades,

私たちは この問題に何十年も 取り組んできましたが

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

再生可能エネルギーの使用率は まだ約13%に過ぎません

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

達成率が100％になるには 再生可能エネルギーが

and accessible.

安価で容易に利用できなければなりません

This represents a huge challenge,

政治的な問題を考えず

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

科学や技術に注力しても 難しい課題だということなのです

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

エネルギーの使い道を知ると この問題をより深く理解できます

Global energy use is a diverse and complex system,

世界のエネルギー利用法は 多様かつ複雑なので

and the different elements require their own solutions.

異なる要素ごとに 固有の解決策を必要とします

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

しかし ここでは 最も身近な２点に絞りましょう

electricity and liquid fuels.

電気と液体燃料です

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

電気は溶鉱炉 エレベーターや コンピューター それに

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

家庭や会社 製造業において あらゆるものにエネルギーを供給しています

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

また 液体燃料は ほぼ全ての形態の輸送における

in almost all forms of transportation.

重要な役目を果たしています

Let's consider the electrical portion first.

まず電気について 考えてみましょう

The great news is that our technology is already advanced enough

幸い現在の技術で

to capture all that energy from renewables,

再生可能な資源から エネルギーを取り出せる上に

and there's an ample supply.

供給量も豊富です

The sun continuously radiates

太陽は常に約17京3000兆ワットの 太陽光エネルギーを地球へと放射していて

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

which is almost 10,000 times our present needs.

これは現在の電力需要の 約１万倍にあたる量です

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

面積にして数十万平方キロメーターの 地表があれば

would be needed to power humanity at our present usage levels.

日常の使用レベルの電力を 賄えると推定されています

So why don't we build that?

では どうして これを建設しないのでしょうか？

Because there are other hurdles in the way,

それは 他にもハードルがあるからです

like efficiency

つまり 効率性や

and energy transportation.

エネルギーの輸送といった課題です

To maximize efficiency,

効率を最大化するため

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

発電所は砂漠など年中いつでも 十分な太陽光が得られる場所に

like deserts.

なくてはなりません

But those are far away from densely populated regions

しかし そういう場所は エネルギー需要の多い

where energy demand is high.

人口密度の高い場所から 遠く離れています

There are other forms of renewable energy we could draw from,

その他の再生可能エネルギー形態である

such as hydroelectric,

水力発電や

geothermal,

地熱発電

and biomasses,

バイオマスも

but they also have limits based on availability and location.

その利用可能性と場所に 制約があります

In principle, a connected electrical energy network

原理的には 接続された 電力ネットワークを

with power lines crisscrossing the globe

世界中に張り巡らすことで

would enable us to transport power from where it's generated

発電所から需要のあるところに 送電できますが

to where it's needed.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

これほどの規模のシステムを建設するには 莫大な費用が掛かります

We could lower the cost by developing advanced technologies

エネルギーを効率的に集める 先端技術を開発すれば

to capture energy more efficiently.

コストを下げることができるでしょう

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

そして エネルギー輸送のインフラも 根本的に変えなくてはならないでしょう

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

現在の電線は 送電中に 約６-８％のエネルギーが失われます

because wire material dissipates energy through resistance.

それは 電線材の抵抗によるものです

Longer power lines would mean more energy loss.

電線が長くなればなるほど より多くのエネルギーが失われます

Superconductors could be one solution.

超電導体が解決策のひとつです

Such materials can transport electricity without dissipation.

この物質は損失させることなく 送電ができます

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

あいにく 機能させるには 温度をかなり下げる必要があり

which requires energy and defeats the purpose.

それにはエネルギーが必要なので 本来の目的に合いません

To benefit from that technology,

この技術を活かすには

we'd need to discover new superconducting materials

室温で機能する新しい超電導物質を

that operate at room temperature.

見つけなくてはなりません

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

では 極めて重要な 石油由来の液体燃料はどうでしょうか？

The scientific challenge there is to store renewable energy

ここでの科学的な課題は 再生可能エネルギーを

in an easily transportable form.

簡単に運べる形態にして貯蔵する方法です

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

最近 軽量で高エネルギー密度の リチウムイオン電池の

which are lightweight and have high-energy density.

生産ができるようになりました

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

ただ どんなに高性能でも１kg当たり 約2.5メガジュールを蓄えるのがやっとです

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

これは１kgのガソリンのエネルギーの 約20分の１にすぎません

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

自動車のバッテリーの競争力を 真に高めるためには コストを上げずに

without adding cost.

ずっと多くのエネルギーを 蓄えられるようにする必要があります

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

船舶や飛行機といった もっと大きな 乗り物には別の課題があります

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

大西洋間でジェット機を飛ばすには

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

約千トンの重量の バッテリーが必要になるでしょう

This, too, demands a technological leap towards new materials,

ここでも 新物質

higher energy density,

より高いエネルギー密度

and better storage.

そして貯蔵性において 技術的な躍進が必要になります

One promising solution would be to find efficient ways

有望な方法のひとつは 太陽光を化学エネルギーに変換する

to convert solar into chemical energy.

効率的な方法を探すことです

This is already happening in labs,

既に実験室では 実現しつつありますが

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

効率は非常に悪く 製品化には 程遠いものです

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

新たな解決策を見つけるには 創造性

innovation,

革新

and powerful incentives.

強力なインセンティブを 広く必要とします

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

全てを再生可能エネルギーに 転換するということは

involving technology, economics, and politics.

技術 経済 政治が絡む 複雑な問題です

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

これほど複雑な問題の解決を目指す場合

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

課題に取り組む時の優先順位は 特定の前提条件に左右されます

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

しかし 楽観的な見通しが立てられる 十分な理由があります

Top scientific minds around the world are working on these problems

世界中のトップクラスの 科学者たちは いつでも

and making breakthroughs all the time.

これらの問題に取り組み 画期的な解決法を見つけてきました

And many governments and businesses are investing in technologies

そして 身近なエネルギーを利用するため

that harness the energy all around us.

数多くの政府や企業が 技術に投資しているからです