【250枚!】自然環境を保全しながら、限られた資源やエネルギーを有効に活用す

2016-09-24 20:29
 

【250枚!】自然環境を保全しながら、限られた資源やエネルギーを有効に活用するためにはどのような科学技術の利用の仕方を工夫すればよいとおもいますか!?

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ナイス!
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No.1
2016-09-25

電力に関して言えば
需要側の制御・出力コントロールにきちんと取り組んだ方がいいかと。

今は足りなくなったら派手に停電するからといって、
余力をみて作ってあまった電気を大量に捨てているという状態です。
出口を細かくコントロールするコストが下がったのに
いつまで前時代的な供給システムで廃棄ロスを垂れ流しているんだと。

No.2
2016-09-26

次の百年で全世界で問題になるのは、温暖化で問題になっているような地球環境の変化と、他の回答さんが言われるように人口の増大、そしてその人口を養うための食料、産業、エネルギー資源です。

温暖化はCO2が原因かどうかをめぐり、温暖化自体への懐疑論もありますが、海洋の温度が上がり海洋の海水量が増大を続けているのは事実で、ために極地の氷床が減少し、かつ大陸の氷河や凍土も著しく減少していますから、今後も予断は許さない状況です。
そのため、全世界での気象変化は激しさを増して「観測史上最大」の観測の増大が著しくなっています。
また、海水量増大による海底への重みのバランスの変化により、地殻変動の増大を招く可能性を示唆し、この1世紀の巨大地震の集中に見られる、変動期の可能性を指摘する研究者もいます。

世界人口は現在すでに72億人、今のペースが続けば2100年には倍増以上ですが、保守的に見ても100億人を超えるだろうと予測されています。
それによる食料問題は深刻で、国連ではあらゆる食べられるもの、たとえば昆虫食などの研究も行っています。
人口が増大すればあらゆる資源消費も増大するのは必至、そのすべてが先進諸国並み生活水準を達成することは不可能とされており、しかし新興国がそれを目指すのは必然で、鉱物資源はリサイクルが進んでいるものの、住居地、耕作地拡大などによる森林資源の消滅や、海産資源の枯渇が懸念されます。
そしてエネルギー資源の枯渇は、現時点で示されている「可採年数」よりも劇的に早まるでしょう。その数字は現時点での消費量に基づいているからです。

このように、地球の自然環境の激変と、人口増大が予測されるからには、人口抑制もそうですし、食料を含むあらゆる資源、エネルギーを総合的に評価しなければ破局が待っています。
わるいことに、環境の激変は災害被害を増大させ、復興のための資源エネルギー消費を押し上げます。
さらに、そのような危険な環境は人類の本能に訴えて人口増大の圧力となります。生物一般は危険が高いと子孫をより多く残そうとするのです。戦後日本の人口爆発や中国、インド、アフリカの一部の人口爆発のように。

そのように社会的、人類文明的問題も絡んだ非常に難しい状況に、今の世界は入り込んでいると言えるでしょう。

日本で騒がれるような、単にCO2排出削減や安全保障とやらでウランだけに頼ればいい、核兵器で大きな顔をすれば強国になれる、あるいは輸入確保に有利になる、というような問題ではないのです。
日本は世界の問題を先取りしていると言っていいでしょう。しかし日本は海外食料、資源に頼らざるを得ず、しかし世界全体はその外がありません。
ゆえに世界の問題は日本の問題であるという認識が必須です。一蓮托生なのです。日本の利益追求だけでは滅びるでしょう。

2100年までの枯渇が予想される主なものは、石油とウラン鉱物資源です。天然ガスは現時点で数100年、石炭はそれ以上と見られているので、人口増大にも耐えるでしょう。

石油は発電源としてはすでに何十年か前から厳しく制限され、現状で世界のわずか5%、今後消滅します。故にその用途は輸送や石油化学産業、および一般家庭用途です。
輸送燃料では自動車の電化(蓄電池や燃料電池)とハイブリッド化、天然ガスのLPガス車、バイオマス燃料などが代替えになるでしょう。それらの技術はすでにあるか実用化開発中で、将来技術展望は確かですが、いかに普及させるかが課題です。
石油化学産業では安価な石油が高価に高騰していき、オイルサンドなどの埋蔵もありますが高価なので、脱石油化が進むでしょう。プラスチック製品のリサイクルもありますが、使い捨ての大量消費は姿を消していくでしょう。一部はバイオマス石油生産も開発されることになり、また石炭や天然ガスなどからの合成も発達し、石油産業全部が消えることにはならないでしょう。ここでもバイオマスを始めとしたCO2排出削減技術の発達と普及が進むでしょう。

ウランは80年ですが、使用が増大すれば枯渇が早まり、脱原発が進めば先へ延びます。世界の情勢は現時点で原発縮小傾向です。それは、原発が抱える諸問題の認識が広がっているだけではなく、世界の諸問題解決策も絡み、原発は一時的、過渡的な発電源と認識されているからです。ゆえに100年内には原発は大きく減少し、一部の国か特殊用途に残るだけとなるでしょう。
核燃サイクルはたとえ実現されても普及しないでしょう。原理的な危険性を抱えたままそれは解消できないことがわかっているからで、かつ廃棄物の高レベル放射脳を増大させる一方ですから、他の発電源の解決策があるからには無用の長物となるからです。

発電源としては、世界は2100年までにほとんどすべてを再生可能エネで置き換えることが目標です。これはCO2排出削減目標達成の一部も担います。実際に現状でもそのペースで普及しており、加速的になってます。ドイツではその2倍のスピードで普及しており、2050年までに達成する計画です。遅れていた原発大国フランスでも原発縮小の上、同じ目標での普及を図ります。アメリカや中国もそうです。
それらが包括的に議論され策定されているのは国連の場です。世界はもはや、一国の我欲で動く時代ではなく、国連がカギを握っています。日本が内部に閉じこもってガラパゴス議論をしている場合ではないということです。CO2排出削減だけを世界に合わせればよい問題ではありません。

言うまでもなく、再生可能エネのエネルギー源は太陽光と太陽―地球系の重力のエネルギーです。ゆえにほとんど無尽蔵で枯渇の心配がありませんし、環境破壊も極小です。
ゆえに、電気エネルギーだけではなく、他のあらゆる資源利用でのリサイクルを目指し、地球環境への影響を最小限にする、「持続可能社会」の実現のために、必須のものと言えます。それは人類が未来でも存続可能にするための必然の道であり、全世界の目指すべき目標とのコンセンサスです。

ゆえに、この100年だけではなく、それ以降も展望するならば、資源量に物理的限界のあるエネルギー源は代替えされていくでしょう。つまり、天然ガスや石炭利用は再生可能エネに置き換えられた後は、限定的な産業利用に留まり、炭素をリサイクルするバイオマス資源などに置き換えられるでしょう。

発電だけではないエネルギー利用の将来では、微生物バイオマスや分子機械ナノテクノロジーの発達もカギを握るでしょう。生物体はまだ人間が及びもつかない高効率のエネルギー利用をしているのです。遺伝子工学の発達とともに、未来世代のカギを握るのはそれらになるでしょう。

まだまだ、世界は存続する限り、あるいは存続可能にするためには、変化するし、していかなければならないわけですね。

ナイス!2
No.3
2016-09-27

皆さん、多くの回答、ありがとうございます!
みんな、とっても参考になることを回答してくださり、とってもわかりやすく、BA迷いました
悩んだ結果riewseygoさんにすることに決めました!
ですがみんなBAにしたかったです。ありがとうございました!

No.4
2016-09-27

人口を減らして、現代の科学技術を利用する分には全く問題がない。
結局は人が多すぎる事が全ての問題の元凶。

少子化解消などトンでもない。

全世界で少子化が必須。
世界人口が今の10分の1に減少すれば、殆どの問題が解決する。

少子化対策というのは、少子を食い止めることではなく、親2人子1人の家庭がどうやったら成立するのかそれを考える事だ。

No.5
2016-09-28

宇宙利用の科学技術で閉鎖生態系生命維持システムとかCELSS(Closed Ecological Life Support System)という技術があります。これは、宇宙空間で限られた資源を、太陽エネルギーで物質循環させる環境を作り出す技術です。いわば、宇宙船地球号を小さくしたものを作り出す技術です。

昔、バブルの時代に、日本は世界一だ(Japan as No.1)とアメリカの経済学者が本を書いて、日本でベストセラーになったころ、日本は金の力で、スペースシャトルをチャーターして、ライフサイエンスの実験を行いました。そして、日本には土地が無いので、この勢いだと近い将来宇宙の土地開発しようと、日本のゼネコンは、宇宙開発の技術として、CELSSの技術を開発して、宇宙で物質を循環させながら人が生活する技術を開発したのでした。

そのころ、地上げとかで、肩で風を切って歩いていたゼネコンは、バブルが崩壊して消滅した企業が多いので、技術が残っているかどうかはあまり期待できないところですが、CELSSの技術はご質問の回答になっていると思います。

当時、バイオスフェアーというCELSSの実験が、アリゾナの砂漠で行われ、当初想定していなかった微生物の影響が物質循環に大きく影響することが実験で明らかになりました。

下記リンク先のような物質循環をモデルに小さな宇宙ステーションで作るものです。宇宙ステーションは地球に比べて容量が小さいのですぐに、環境条件が急変するので、制御が非常に難しいです。

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n155006

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