Unequal and fragmented futures increase the material cost of decarbonisation

現在、世界は石炭や石油のような化石燃料の燃焼から脱却し、大気に炭素を放出しないエネルギー源へと移行しようとしています。この移行は、太陽光パネル、風力タービン、電気自動車といった新しい技術に大きく依存しています。これらの機械はクリーンなエネルギーで稼働しますが、それらは銅、リチウム、コバルトといった、地球の地殻に存在する特定の原材料を用いてゼロから構築されています。これらは、新しいエネルギーシステムには不可欠であるものの、古いインフラに使用される鉄や鋼鉄ほど豊富でも容易にアクセスできるわけでもないため、「クリティカルミネラル（重要鉱物）」と呼ばれます。長年、専門家たちは、気候目標を達成するために世界がどれほどの材料を必要とするかを予測しようとしてきました。これらの予測の多くは、世界が排出量を削減するために、最も効率的で安価な方法をとるという前提に基づいています。しかし、現実の世界はそれほど単純ではありません。現実の世界は、国々の富や貧富の差、国家間の協力体制、そして人々のライフスタイルの選択によって形作られます。これらの社会的・経済的な条件は、気候目標そのものと同じくらい、必要とされる原材料の量を変えてしまう可能性があります。

ケンブリッジ大学の研究チームは、こうした複雑で現実的な条件が、脱炭素化に必要な材料にどのような影響を与えるかを理解するために調査を行いました。彼らは単一の理想的な未来を見るのではなく、世界が不平等を是正するために平和的に協力する未来から、国家が内向的になり、激しく競合し、深刻な社会的分断に苦しむ未来まで、非常に異なる5つの可能性のある世界をモデル化しました。これら5つのシナリオそれぞれについて、コバルト、銅、グラファイト、リチウム、ニッケル、およびレアアースが2050年まで毎年どれだけ必要になるかを算出しました。彼らは、各未来に対して、各国が追加の気候対策なしに現在の経路を継続する場合と、地球温暖化を抑制するためのパリ協定に成功裏に準拠する場合の2つのバージョンを検討しました。これらの複雑なシミュレーションを実行した結果、研究者たちは、世界が進む経路がこれまで考えられていた以上に重要であることを発見しました。どのシナリオにおいても、鉱物の需要は増加しますが、その増加の規模は、私たちがどのような社会的・経済的な選択を行うかに完全に依存します。

この研究は、もし世界が持続可能性の道を歩み、各国が協力し、人々がエネルギーや自家用車をより少なく利用するようになれば、鉱物の需要は大幅に低くなることを明らかにしています。この楽観的な未来では、世界はこれらの材料を他のパリ協定に準拠した未来と比較して、およそ4分の1から3分の1少なく使用しながら、気候目標を達成することができます。しかし、もし世界が不平等や地域的な対立によって定義される未来へと向かうならば、原材料のコストは急増します。これらの断片化された未来においては、同じ気候目標を達成するために、現在の基準レベルよりも150%から250%も多くの鉱物が必要になります。これは、気候目標の達成がより困難になるからではなく、達成する方法が変わるために起こります。不平等または分断された世界では、人々はより多くを消費する傾向があり、技術の普及は遅くなり、国家は効率的な代替手段を見つけるよりも、特定の材料集約型の技術に依存するようになります。例えば、地域的な対立がある未来では、欧州はコバルトをより多く必要とする古いタイプのバッテリーを使い続けるかもしれませんし、不平等な未来では、南アジアにおける急速な成長が、鉱物を大量に必要とするインフラや車両への需要を押し上げるかもしれません。

また、研究者たちは、この需要の所在が未来に応じて劇的に変化することも発見しました。地域的な対立がある世界では、特定の技術選択により、コバルトやニッケルのような鉱物の需要は欧州において高く維持されます。不平等の世界では、その地域の成長に伴い、需要は南アジアへと大きくシフトします。これは、供給チェーンを確保するという課題が、単に世界全体でどれだけの量が必要かという問題だけでなく、その需要がどこに集中するかという問題でもあることを意味しています。断片化された未来は、貿易や協力が最も弱まりやすい時期に、サプライチェーンの管理をより困難にします。この研究は、気候目標を達成することの難しさは、温度制限のみによって固定されるのではないことを示唆しています。むしろ、それは目標を達成しようとする社会的・経済的な条件によって形作られるのです。もし世界がより不平等になったり分断されたりすれば、クリーンエネルギーへの移行には、地球の資源をより大量に採掘する必要が生じ、サプライチェーンのリスクを高め、移行コストを増大させる可能性があります。

研究チームは、どれだけの機械が存在し、それらがどのくらいの期間存続し、どのように更新されるかを追跡する高度なコンピュータモデルを使用しました。彼らはこれにグローバルな経済モデルを組み合わせ、異なる社会的な物語がどのように展開するかを検証しました。その結果、持続可能な未来においては、人々が公共交通機関やシェアリングサービスに依存することで、一人当たりの鉱物使用量を抑えながら経済成長を実現できることが分かりました。対照的に、不平等によって特徴づけられる未来では、発展途上地域の富裕層が、個人所有の材料集約型テクノロジーへの需要を牽引し、一方で貧困層は取り残されます。これは、世界の最も豊かな地域がテクノロジーを購入する資金を持っていても、グローバルなシステムがそれを効率的に構築するための調整機能を欠いているという状況を生み出します。本研究は、単に鉱物をより多く採掘したり、より多くの工場を建設したりするだけでは不十分であることを示唆しています。移行を確実に実現するためには、公共交通機関の改善、製品の長寿命化、そして国際的な協力などを通じて、一人当たりの必要となる材料の量を削減することにも焦点を当てる必要があります。こうした変化がなければ、クリーンな未来への道は、それを構築するために必要な材料そのものによって阻まれてしまう可能性があるのです。