このブログ記事では、太陽エネルギーが無限であるにもかかわらず、なぜエネルギーを節約する必要があるのかを説明します。
ユヴァル・ノア・ハラリは「サピエンス全史」を執筆しました。「サピエンス全史」の第4部「科学革命」では、資本主義社会の基本原理である信用が、私たちが豊かに暮らせるようにしたと主張しています。これは、経済のパイの大きさが増大したことを意味します。誰かが大きな分け前を取ったからといって、他の人の分け前が減るわけではありません。資本主義には、誰もがより大きな分け前を取れるという大きな利点があります。
しかし、パイを作るには原料とエネルギーが必要です。特に原料を加工し、人間の生命を維持するためにはエネルギーが不可欠です。原料とエネルギーは無限に供給できるのでしょうか？ハラリは本書でこの疑問を投げかけています。そしてすぐ次の章で、太陽エネルギーは必要な無限のエネルギーを提供できると主張しています。太陽が1秒間に放出するエネルギーだけでも、人類が産業で使うエネルギーのすべてを上回っていると説明しています。しかし、1つ疑問があります。では、省エネは本当に必要なのでしょうか？
私の答えは「はい」です。それには3つの理由があります。1つ目は、太陽エネルギーを完全に変換することは不可能だということです。2つ目は、質量エネルギー等価の原理によれば、小さな質量には大量のエネルギーが含まれていますが、実際に使用できるエネルギーの量は非常に少ないということです。3つ目は、エネルギーとは何かについて、より深く考える必要があるということです。
まず、代替エネルギー源から得られるエネルギー量が不十分です。多くの人は、代替エネルギー源（太陽エネルギー、水力、地熱エネルギーなど）は多様であり、その供給量は十分であると考えがちです。特に、太陽エネルギーは豊富であるため、代替エネルギー源として優れていると主張する人が多くいます。しかし、実際に太陽エネルギーをどれだけ利用できるかを考える必要があります。太陽が1秒間に放出し、地球に到達するエネルギーの量は、15万エクサジュール（EJ）にも及びます。しかし、このうちどれだけを太陽光パネルで変換できるでしょうか。現在開発されている太陽電池の変換効率は、わずか6％程度です。また、太陽光パネルに使用できる地球表面の面積は10％未満です。これは、海、川、山を除くすべての地域に太陽光パネルが設置されていると仮定した計算です。つまり、地球に到達するエネルギーの総量に加えて、実際に使用できる面積と発電効率を考慮する必要があります。この観点から見ると、太陽が10年間に放出するエネルギーは、人間が産業でXNUMX年間に使用するエネルギーのXNUMX倍にも満たず、エネルギー量が十分ではないことがわかります。もちろん、XNUMX倍という量は今日の基準では大きいように思えるかもしれませんが、将来的にはさらに多くのエネルギーが必要になるため、太陽エネルギーが豊富であるという主張は誇張です。
第二に、エネルギーを得る手段が限られている。質量エネルギー等価性（E=mc^2）を引用し、エネルギーは十分あると主張する人が多い。しかし、ここでの質量とは、単に物体の質量のことではない。これは「質量欠損」であり、質量が消失したときに生じるエネルギーのことである。つまり、このエネルギーは、核融合や核分裂など質量保存則に反する反応でのみ発生する。これらの反応を起こすには放射性同位元素が必要であり、原子力発電所で消費される質量はごくわずかである。原子炉を安定化させる技術が開発され、十分な放射性元素を確保できるようになるまでは、得られる原子力エネルギーは、まだ原子力発電所レベルにとどまる。また、そのような技術にはリスクが伴う。したがって、質量エネルギー等価性を利用して生み出せるエネルギー量は、現在の技術では限られており、そのリスクは無視できない。
3つ目に、エネルギーとは何かを考える必要があります。エネルギーのほとんどは相対的な概念です。絶対数で定義されるエネルギーもありますが、差で決まるエネルギーもあります。例えば、重力エネルギーは、無限大の位置をゼロとして定義されます。同様に、化学結合に蓄えられたエネルギーを元に熱を得る火力発電も、化合物自体に蓄えられたエネルギーではなく、結合をどれだけ切れるかにかかっています。そのため、エネルギーを定義するのはかなり難しいです。結局、どれだけのエネルギーを「電気エネルギー」に変換できるかが重要なのです。
ここまで、エネルギーの意味と、私たちが利用できるエネルギーの限界について見てきました。定義によっては、エネルギーは豊富にも、不足にも見えるでしょう。しかし、私たちが注目すべきエネルギーは、簡単に変換できる「電気エネルギー」です。先ほど計算したように、太陽エネルギーや質量エネルギーは、現在の技術で利用できる電気エネルギーに変換するには小さすぎます。化石燃料の枯渇だけでなく、変換できるエネルギーの種類と量に限りがあるため、私たちはエネルギーを節約する必要があります。化石燃料が枯渇すると、太陽エネルギーや変換効率の低い他の代替エネルギー源に頼らざるを得なくなります。結局のところ、技術の発展とともに、エネルギーを節約することが私たちの未来への唯一の道なのです。
