Battery circularity for community shared energy storage system: the new city-district of Dietenbach in Freiburg, Germany

今後数十年にわたり、世界は非常に特殊な種類の廃棄物の巨大な山に直面することになります。それは電気自動車のバッテリーです。何百万台もの車両が走行寿命を迎えるにつれ、そのパワーパックの管理が必要になります。長い間、焦点は人々がこれらの車を購入することや、必要な道路や充電ステーションを建設することに置かれてきましたが、バッテリーが車両を動かすのに十分な性能ではなくなったときに何が起こるかについては、あまり注意が払われてきませんでした。ここで「セカンドライフ（第二の人生）」という概念が登場します。中古の本が新しい読者を見つけることができるように、引退した車のバッテリーも依然としてかなりの電力を保持しており、多くの場合、元の容量の約8割を維持しています。これらの重いパックをすぐに原材料のために分解することは、エネルギー消費が激しくコストもかかるため、それらを住宅や近隣地域で電気を貯蔵するために再利用することができるのです。この「バッテリーの循環性（サーキュラリティ）」として知られるアプローチは、これらの貴重な資源をできるだけ長く使い続けることを目的としており、新しい鉱物を採掘する必要性を減らし、私たちのエネルギーシステム全体の環境負荷を低減することを目指しています。

オスロ大学のリアン・マズーニ（Arian Mahzouni）という研究者は、この概念が現実の世界でどのように機能するかを、ドイツのフライブルクにあるディテンバッハという新しい街に焦点を当てて詳しく調査しました。このエリアは、2040年までに最大1万6,000人を居住させることを目標とした、持続可能な生活のモデルとしてゼロから構築されています。都市計画者は、屋根や壁面に広大なソーラーパネルのネットワークをすでに設計しており、特に晴れた夏季には、大量のクリーンな電力が余剰分として生成されることが予想されています。しかし、電力を生成することは戦いの半分に過ぎません。近隣地域には、夜間や曇りの日のために、その余剰エネルギーを蓄える方法が必要です。マズーニの研究は、引退した電気自動車のバッテリーが、特に「コミュニティ共有エネルギー貯蔵」システムとして使用された場合に、その解決策となり得るかどうかを調査しています。このモデルでは、すべての家庭がそれぞれ高価なバッテリーを購入して維持するのではなく、近隣住民が大規模で中央集中型の貯蔵ユニットを共有します。この共有型のアプローチにより、多くの世帯が資源を出し合うことができ、全員のコストを抑え、電力の流れを管理しやすくすることができます。

研究によれば、こうしたセカンドライフ・バッテリーをコミュニティの設定で使用することは、実用的かつ手頃な価格の進むべき道を示唆しています。古い車のバッテリーを再利用することで、近隣地域は新しい貯蔵システムを購入する高いコストを回避でき、同時に材料をすぐにリサイクルする必要性を遅らせることができます。研究は、ディテンバッハの社会構造がこの種のプロジェクトに特に適していることを強調しています。フライブルク市には、隣人同士が協力して住まいを構築・管理する、共同住宅グループや協同組合の強い歴史があります。「ビーネンシュトック（Bienenstock）」協同組合や「フライレーメ（FreiRäume）」建築グループといった、すでにこの新地区を計画するために形成されているグループが存在します。これらのグループは集団的な意思決定を行うように設計されているため、共有バッテリーシステムを管理するための自然なプラットフォームを提供します。研究者たちは、これらのコミュニティグループがこの新しい技術の担い手となり、近隣地域を、住民が自ら電気を生産、貯蔵、共有する自立型のエネルギーハブへと変貌させることができると考えています。

しかし、これを実現への道は、大きな障害なしには進めません。研究は、技術と社会グループの準備は整っているものの、ルールや規制がまだ追いついていないことを指摘しています。最大の課題の一つは安全性です。これらのバッテリーは車で使用されてきたため、それぞれ異なる履歴を持っています。激しく運転されたものもあれば、穏やかに運転されたものもあり、また極端な温度にさらされたものもあります。使用済みのバッテリーをテストし、認定するための明確で統一された基準がないため、特にそれらが大きな貯蔵ユニットの中に詰め込まれた場合、火災や故障のリスクがあります。現在、使用済みバッテリーをセカンドライフのために安全であることを確認するために、どのように評価すべきかを正確に伝える単一のグローバルなルールブックは存在しません。研究者たちは、これらのシステムが広く採用される前に、政府や業界のリーダーたちが、これらのバッテリーの回収、輸送、およびテストに関する共通のガイドラインに合意する必要があると主張しています。これらの基準がなければ、潜在的な安全リスクが投資家や住民を遠ざけてしまう可能性があります。

研究によって特定されたもう一つの大きな障害は、誰が参加できるのかという問題です。フライブルク市は、賃貸住宅の半分を手頃な価格の社会住宅にするという目標を含め、この新地区に対して野心的な計画を立てていますが、建設コストの現実は、最も恩恵を受けるはずの人々を排除する恐れがあります。建設の第一段階における土地価格はすでに極めて高く、将来の居住者が支払うと予測される家賃は地域の平均を大幅に上回っています。これは、コミュニティのエネルギープロジェクトによって光熱費を抑えることができるはずの経済的に不利な立場にある住民が、単純にこの地域から締め出されてしまう状況を生み出します。もし裕福な住民だけがディテンバッハに住むことができるのであれば、コミュニティ共有エネルギー貯蔵システムは、社会的包摂のためのツールではなく、贅沢な機能になってしまうリスクがあります。研究は、これらの経済的障壁に注意を払わなければ、プロジェクトが公正で持続可能なエネルギー移行という目標を達成できなくなる可能性があると警告しています。

最終的に、論文はディテンバッハ・プロジェクトには成功するための要素が揃っているものの、それらを繋ぎ止めるためのより強力な枠組みが必要であると結論付けています。物理的な空間はそれ（プロジェクト）のために設計されており、ソーラーパワーは豊富であり、社会グループも形成されつつあります。欠けているのは、使用済みバッテリーの安全性に対処し、この新しいエネルギーシステムの恩恵が富裕層だけでなくすべての住民に共有されることを保証する、調整された政策的アプローチです。研究者たちは、国家政府が、セカンドライフ・バッテリーの安全な回収と使用を支援するために、税制優遇措置や補助金などのインセンティブを提供する必要があると示唆しています。彼らはまた、産業界と公衆の両方に信頼を与える統一された基準の必要性も強調しています。もしこれらのピースがうまく組み合わされば、ディテンバッハの街は、都市がいかにして潜在的な廃棄物問題をクリーンで共有されたエネルギー源に変えられるかを示す、世界に対する強力な例となるでしょう。この研究は、これがすでに解決されたと主張しているのではなく、むしろ、社会的および規制上の課題が技術的な課題と同じような創造性を持って対処されるならば、それは実現可能であり、かつ必要な方向性であると述べているのです。