化石燃料

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3つの主要な化石燃料(上から下へ):天然ガス石油石炭
化石燃料はエネルギーを共有する

化石燃料[ a ]は、地殻中に埋もれた先史時代の生物(動物、植物、または微小プランクトン)の残骸から自然に生成された可燃性の炭素化合物または炭化水素含有物質[ 2 ]であり、地層内で発生するプロセスです。石炭石油天然ガスなどの化合物混合物の貯留層は、抽出して燃焼させ、人間が消費する燃料として直接使用するためのエネルギー (調理、暖房、照明など) を供給したり、車両を推進できる熱機関(蒸気機関や内燃機関など) に動力を与えたり、蒸気タービン発電機で電気を発生させたりすることができます。[ 3 ]化石燃料の中には、灯油ガソリンディーゼルなどの誘導体にさらに精製されるものや、ポリオレフィン (プラスチック)、芳香族合成樹脂などの石油化学製品に変換されるものもあります。

化石燃料の起源は、地中に埋もれた生物の死骸の嫌気性分解です。これらの有機物から高炭素化石燃料への変換は、通常、数百万年にわたる地質学的プロセスの結果です。[ 4 ]化石燃料は生成に長い時間がかかることから、再生不可能な資源とみなされています。

2023年には、世界の一次エネルギー消費量の77% [ 5 ]と電力供給量の60%以上が化石燃料由来であった。[ 6 ]化石燃料の大規模な燃焼は深刻な環境被害を引き起こしている。2022年の人間の活動による温室効果ガス排出量の70%以上は、化石燃料の燃焼から放出された二酸化炭素(CO2 であった。[ 7 ]地球上の自然な炭素循環プロセス(主に海洋による吸収)は、このごく一部しか除去できず、森林破壊土地劣化砂漠化による陸上植物の損失がこの不足をさらに悪化させている。そのため、大気中のCO2は年間数十億トンも純増している。 [ 8 ]メタン漏れは重大であるが[ 9 ]:52 化石燃料の燃焼は、地球温暖化海洋酸性化を引き起こす温室効果ガス排出の主な発生源である。さらに、大気汚染による死亡のほとんどは化石燃料の粒子と有害ガスによるもので、これは世界の国内総生産の3%以上のコストがかかると推定されており[ 10 ]化石燃料の段階的廃止により毎年何百万人もの命が救われることになるだろう。[ 11 ] [ 12 ]

化石燃料が原因となる気候危機、汚染、その他の悪影響が認識されたことで、化石燃料の使用を止めて再生可能で持続可能なエネルギーに切り替える政策転換活動家運動が広範に起こった。[ 13 ]化石燃料産業は世界経済に深く統合され、多額の補助金を受けているため[ 14 ] 、この移行は重大な経済的影響を及ぼすと予想される。[ 15 ]多くの利害関係者は、この変化は公正な移行である必要があると主張し[ 16 ] 、化石燃料産業の座礁資産によって生み出される社会的負担に対処する政策を策定する必要がある。 [ 17 ] [ 18 ]手頃な価格でクリーンなエネルギーと気候変動対策に関する国連の持続可能な開発目標やパリ気候協定といった国際政策は、この移行を世界レベルで促進することを目的としている。 2021年、国際エネルギー機関は、世界経済と社会が気候変動の最悪の影響を回避し、気候変動緩和のための国際目標を達成したいのであれば、新たな化石燃料採掘プロジェクトを開始することはできないと結論付けました。[ 19 ]

起源

油田は地球上の特定の場所にしか存在しないため、 [ 20 ]一部の国だけが石油に依存しており、他の国はこれらの国の石油生産能力に依存しています。

化石燃料は、地球の地殻内で数百万年かけて熱と圧力にさらされ、死んだ植物の化石化した残骸から形成されるという説は、アンドレアス・リバヴィウスが1597年に著した『錬金術師』(Alchymia)で初めて提唱され、その後ミハイル・ロモノーソフが1757年には早くも、そして1763年には確実に提唱しました。[ 21 ]「化石燃料」という用語が初めて記録に残るのは、ドイツの化学者カスパル・ノイマンの著作で、1759年に英訳されました。[ 22 ]オックスフォード英語辞典によると、「化石燃料」という語句における形容詞「fossil」は「掘削によって得られる、地中に埋まっているのが見つかる」という意味で、少なくとも1652年には遡り、[ 23 ]英語の名詞「fossil」が18世紀初頭に主に死んだ生物を指すようになる以前のことです。[ 24 ]

数百万年前、無酸素条件下で大量に死滅し堆積した水生植物プランクトン動物プランクトンは、嫌気性分解によって石油と天然ガスを形成し始めました。地質学的に長い年月をかけて、この有機物泥と混ざり合い、さらに重い無機堆積層の層の下に埋もれていきました。その結果生じた高温高圧によって、有機物は化学的に変化し、まずオイルシェールに含まれるケロゲンと呼ばれるワックス状の物質に変化し、その後、カタゲネシスと呼ばれるプロセスで、さらに熱を加えて液体および気体の炭化水素へと変化しました。これらの熱駆動による変化にもかかわらず、燃焼で放出されるエネルギーは依然として光合成に由来するものです。[ 25 ]

陸上植物は石炭とメタンを生成する傾向があります。石炭田の多くは地球の歴史における石炭紀に遡ります。陸上植物はまた、天然ガスの源であるタイプIIIケロジェンも生成します。化石燃料は自然のプロセスによって継続的に生成されますが、生成に数百万年かかり、既知の利用可能な埋蔵量が新たな埋蔵量の増加よりもはるかに速いペースで枯渇しているため、再生不可能な資源に分類されます。[ 26 ] [ 27 ]

重要性

世界の石油・ガス産業の純利益は2022年に過去最高の4兆米ドルに達した。[ 28 ]
COVID-19パンデミックからの回復後、エネルギー会社の利益は、ロシアのウクライナ侵攻による燃料価格上昇、債務水準の低下、ロシアで中止されたプロジェクトの税額控除、温室効果ガス排出削減の以前の計画の撤回による収入の増加により増加した。[ 29 ]記録的な利益は、臨時税を求める世論を引き起こした。[ 29 ]

化石燃料は、大気中で容易に燃焼して熱を発生させることができるため、人類の発展にとって重要でした。泥炭を家庭用燃料として利用したことは、有史以前からありました。初期の炉では、金属鉱石精錬のために石炭が燃やされていました。また、石油の湧出から得られる半固体炭化水素も古代には燃やされていました[ 30 ] 。これらは主に防水加工や防腐処理に使用されていました[ 31 ]

石油の商業的採掘は19世紀に始まった。[ 32 ]

かつては石油生産の不要な副産物として燃やされていた天然ガスは、現在では非常に貴重な資源と考えられています。 [ 33 ]天然ガス鉱床はヘリウムの主な供給源でもあります。

従来の原油よりもはるかに粘度の高い重質原油と、ビチューメンが砂や粘土と混ざったオイルサンドは、 2000年代初頭に化石燃料源として重要性を増し始めた。 [ 34 ]オイルシェールなどの物質は、高分子有機化合物の複雑な混合物であるケロジェンを含む堆積岩で、加熱(熱分解)すると合成原油を生成する。追加処理を施すことで、他の既存の化石燃料の代わりに使用することができる。2010年代と2020年代には、より容易に処理できる埋蔵量に比べて炭素コストが高いため、このような資源の開発への投資が減少した。 [ 35 ]

18 世紀後半より前は、風車水車が小麦粉の製粉、木の鋸引き、水の汲み上げなどの作業に必要なエネルギーを提供し、木や泥炭を燃やして家庭の暖房を提供していました。最初は石炭、後に石油となった化石燃料を蒸気機関に広く利用することで、産業革命が可能になりました。同時に、天然ガスや石炭ガスを使用するガス灯が広く使用されるようになりました。内燃機関の発明と自動車やトラックへの使用により、化石燃料を原料とするガソリンとディーゼル油の需要が大幅に増加しました。鉄道や航空機など他の輸送手段も化石燃料を必要とします。化石燃料の他の主な用途は、発電石油化学産業原料です。石油抽出の残りであるタールは道路建設に使用されます。

緑の革命のエネルギーは、肥料(天然ガス)、農薬(石油)、炭化水素燃料灌漑といった化石燃料によって供給された。[ 36 ] [ 37 ]合成窒素肥料の開発は世界人口の増加を大きく後押しした。現在、地球上の人口のほぼ半数が合成窒素肥料の使用によって食料を供給されていると推定されている。[ 38 ]肥料商品価格機関の責任者によると、「世界の食糧の50%は肥料に依存している」という。[ 39 ]

環境への影響

グローバル・カーボン・プロジェクトは、 1880 年以降、さまざまな発生源が次々に増加することでCO2が増加してきたことを示しています。

化石燃料の燃焼には、多くの負の外部性 、すなわち燃料を使用する人々を超えて環境へ悪影響を及ぼす悪影響が伴います。これらの影響は燃料によって異なります。すべての化石燃料は燃焼時にCO2を排出し、気候変動を加速させます石炭、そしてそれほどではないものの石油とその派生物の燃焼は、大気中の粒子状物質、スモッグ、酸性雨の原因となります。[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] 2018年の化石燃料による大気汚染は、2.9兆米ドル、つまり世界の国内総生産(GDP) の3.3%に相当する費用がかかったと推定されています。[ 10 ]

樹木の年輪、サンゴ、氷床コアからの代理データを用いた過去2000年間の世界の表面温度の再構築(青色)。[ 43 ]直接観測データは赤色で示され、すべてのデータは5年移動平均を示している。[ 44 ]

気候変動は主にCO2などの温室効果ガスの排出によって引き起こされ、化石燃料の燃焼がこれらの排出の主な原因となっています。世界のほとんどの地域で、気候変動は生態系に悪影響を及ぼしています[ 45 ]これには、種の絶滅や人々の食料生産能力の低下が含まれ、世界的な飢餓問題の深刻化につながっています。地球温暖化が続けば、生態系と人々の双方にさらなる悪影響が及ぶでしょう。世界保健機関(WHO)は、気候変動が21世紀における人類の健康に対する最大の脅威であると述べています。[ 46 ] [ 47 ]

化石燃料の燃焼によって硫酸硝酸が生成され、酸性雨となって地上に降り注ぎ、自然環境と建築環境の両方に影響を与えます。大理石石灰岩で作られた記念碑や彫刻は、酸が炭酸カルシウムを溶解するため、特に影響を受けやすいです。

化石燃料には、主にウラントリウムなどの放射性物質が含まれており、大気中に放出されます。2000年には、世界中で約12,000トンのトリウムと約5,000トンのウランが石炭の燃焼によって放出されました。[ 48 ] 1982年の米国の石炭燃焼による大気中への放射能放出量は、スリーマイル島原発事故の155倍と推定されています。[ 49 ]

石炭を燃焼させると、大量のボトムアッシュフライアッシュが発生します。これらの物質は様々な用途に利用されており(フライアッシュの再利用を参照)、例えば米国の生産量の約40%が利用されています。[ 50 ]

燃焼による影響に加え、化石燃料の採取、加工、流通も環境への影響を及ぼします。石炭採掘方法、特に山頂採掘露天掘りは環境に悪影響を及ぼし、沖合での石油掘削は水生生物に危険をもたらします。化石燃料井は、ガスの漏洩によるメタン放出の一因となる可能性があります。製油所もまた、大気汚染や水質汚染など、環境に悪影響を及ぼします。石炭はディーゼル機関車で輸送されることもありますが、原油は通常タンカー船で輸送され、追加の化石燃料の燃焼を必要とします。

地域別の年間CO2排出量。化石燃料と産業からの排出量を測定している。土地利用の変化は含まれていない。[ 51 ]

化石燃料の悪影響に対抗するため、様々な緩和策が生まれています。これには、再生可能エネルギーなどの代替エネルギー源の利用を促す動きも含まれます。環境規制では、フライアッシュなどの廃棄物を大気中に放出することを禁止する規則など、様々なアプローチを用いてこれらの排出量を制限しています。[ 42 ]

2020年12月、国連は温室効果ガス排出量の削減の必要性にもかかわらず、各国政府が化石燃料への依存を「倍増」させており、COVID-19からの復興支援策の資金の50%以上を代替エネルギーではなく化石燃料生産に転用しているケースもあると報告書を発表した。国連事務総長のアントニオ・グテーレス氏は、「人類は自然に対して戦争を仕掛けている。これは自殺行為だ。自然は常に反撃する。そして、既にその勢いと怒りは増している」と断言した。また、米国が中国やEUなどの他の大規模排出国に加わり、 2050年までに実質ゼロ排出を達成する目標を採択する計画に期待し、まだ希望の兆しがあると主張した。 [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]

インフレの影響

化石インフレーションとは、化石燃料がインフレに与える影響を表す用語である。[ 55 ] [ 56 ]

2022年8月のVoxによると「経済学者はエネルギー価格が高インフレの主な原因であると指摘している」と述べ、「エネルギー価格は間接的に経済のほぼすべての部分に影響を及ぼす」と指摘している。[ 55 ]化石燃料価格の上昇によって価格が大幅に上昇するセクターには、運輸、食品、海運などがある。[ 55 ]

歴史

ムーディーズマーク・ザンディ氏は、第二次世界大戦以降のあらゆる大きなインフレは化石燃料価格が引き起こしてきたと述べている。[ 55 ]

2022年のロシアによるウクライナ侵攻の経済的影響は、化石燃料がインフレを引き起こした最近の大きな例である。[ 56 ]イザベル・シュナーベルを含む一部の経済学者は、化石燃料への依存が2021年から2022年のインフレ急上昇の主な要因であると考えている。[ 55 ] [ 56 ]

化石化対策への取り組み

ゲルノット・ワーグナーは、再生可能エネルギーなどの技術とは異なり、コモディティは価格変動の影響を受けやすいため、エネルギー源として望ましくないと主張している。また、技術は時間の経過とともに進歩し、相対的に安価になると主張している。 [ 55 ] [ 57 ] COVID-19パンデミックの終息後、パンデミック発生時には石油などの価格が通常より安く、その後平均以上の価格が上昇し、インフレ認識が悪化したため、ベース効果現象の可能性を主張する人もいた。[ 58 ] [ 59 ]

インフレ抑制法

インフレ抑制法は、短期的な救済策としてはあまり期待されていないものの、アメリカ合衆国の化石燃料への依存度を下げ、化石燃料が経済にインフレを引き起こす可能性を軽減することを目指している。[ 55 ] [ 60 ] [ 57 ]ムーディーズは、この法案により2030年までに典型的なアメリカの世帯のエネルギー支出が2022年のドル換算で年間300ドル以上削減される可能性があると見積もっている。[ 55 ]

病気と死亡

化石燃料の使用に起因する死亡者数(グラフ中の長方形の領域)は、再生可能エネルギーの生産に起因する死亡者数(グラフ中でほとんど見えない長方形)を大幅に上回っています。[ 61 ]

化石燃料による環境汚染は人間に影響を及ぼします。化石燃料の燃焼によって生じる粒子状物質やその他の大気汚染物質を吸い込むと、病気や死につながる可能性があるからです。これらの健康影響には、早死、急性呼吸器疾患、喘息の悪化、慢性気管支炎、肺機能の低下などがあります。貧困者、栄養不良者、幼児や高齢者、既存の呼吸器疾患やその他の健康上の問題を抱えている人は、より危険にさらされています。[ 62 ]化石燃料による世界の大気汚染による死亡者は、800万人以上(2018年、世界での死亡者の約5人に1人)[ 63 ] 1020万人(2019年)[ 64 ]化石燃料の使用による大気汚染による超過死亡は513万人(2023年)と推定されています。[ 65 ]

すべてのエネルギー源は本質的に悪影響を及ぼしますが、データによると、化石燃料は温室効果ガスの排出量が最も多く、人体への健康被害も最も深刻です。対照的に、現代の再生可能エネルギー源は人体への健康被害がより安全で、よりクリーンであると考えられます。EUにおける事故および大気汚染による死亡率は、テラワット時(TWh)あたり以下のとおりです。

エネルギー源1TWhあたりの死亡者数温室効果ガス排出量(千トン/TWh)
石炭24.6820
18.4720
天然ガス2.8490
バイオマス4.678~230
水力発電0.0234
原子力エネルギー0.073
0.044
太陽0.025

[ 66 ]データが示すように、石炭、石油、天然ガス、バイオマスは、水力、原子力、風力、太陽光発電よりも高い死亡率と温室効果ガス排出量をもたらします。科学者たちは、化石燃料源を原子力に置き換えることで180万人の命が救われたと提唱しています。 [ 67 ]

段階的廃止

2015年から2025年までのクリーンエネルギーへの投資(化石燃料との比較)。2025年時点で、クリーンエネルギーへの投資は化石燃料(石油、天然ガス、石炭)への投資の約2倍となっている。[ 68 ]
投資:企業、政府、世帯は、再生可能エネルギー電気自動車と関連インフラ、エネルギー貯蔵エネルギー効率の高い暖房システム、炭素回収・貯蔵水素エネルギーなど、脱炭素化への投資を増やしている。[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]
化石燃料の段階的廃止とは、大気汚染の削減、気候変動の抑制、そしてエネルギー自立の強化を目的として、化石燃料の使用と生産を段階的に世界規模でゼロに削減するという提案です。これは、現在進行中の再生可能エネルギーへの移行の一環です。

公正な移行

公正な移行は、経済が持続可能な生産へと移行する中で、労働者の権利と生活を守るために米国の労働組合が行った取り組みを通じて1980年代に生まれた概念であり、主に環境規制の影響を受ける労働者を保護している。 [ 74 ]それ以来、この概念は進化し、2015年のパリ協定に盛り込まれるなど、世界的に認知されてきた。公正な移行は、エネルギー移行と、より広範な開発目標を支える脱炭素化への公平なアプローチとのつながりに焦点を当てている。[ 75 ] [ 76 ]野心的な気候目標を達成するために公正な移行戦略を取り入れる国が増えており、2022年時点で170カ国のうち38%が短期気候計画で公正な移行に言及している。[ 75 ]

投資撤退

2021年現在、1,300の機関が14.6兆米ドルを保有し、化石燃料産業から投資撤退を行っている。[ 77 ]

化石燃料の投資撤退、または化石燃料の投資撤退と気候変動対策への投資は、化石燃料の採掘に携わる企業に関連する株式、債券、その他の金融商品を含む資産の組織的投資撤退に対して社会的、政治的、経済的な圧力をかけることで気候変動を軽減しようとする試みである。[ 78 ]

2011年、アメリカの大学キャンパスで化石燃料からの投資撤退運動が活発化し、学生たちは大学当局に対し、化石燃料産業への基金投資をクリーンエネルギーや気候変動の影響を最も受けている地域社会への投資に転換するよう訴えました。[ 79 ] 2012年には、メイン州ユニティ・カレッジが高等教育機関として初めて、基金を化石燃料からダイベストメントしました。 [ 80 ]化石燃料からのダイベストメントは金融資産運用に焦点を当てていますが、関連する運動である「化石燃料フリー・リサーチ」は、大学に対し、化石燃料企業からの研究資金やスポンサーシップの受け入れを停止するよう求めています。 [ 81 ]

2015年までに、化石燃料からの投資撤退は歴史上最も急速に成長した投資撤退運動であったと報告されています。 [ 82 ] 2023年7月現在、世界中で40.5兆ドル以上の資産を保有する1593以上の機関が、 何らかの形で化石燃料からの投資撤退を開​​始または約束しています。[ 83 ]

ダイベストメントを行う企業は、その決定の理由としていくつかの理由を挙げている。ある人は、投資を中核的価値観と整合させる手段だと考えている。またある人は、化石燃料産業に対抗するための戦術だと考えている。さらにある人は、ポートフォリオを気候関連の金融リスクから守る手段だと考えている。[ 84 ]金融調査によると、長期的には、化石燃料からのダイベストメントは投資家のリターンにプラスの影響を与えている。[ 85 ] [ 86 ]

産業部門

2019年、サウジアラムコは上場し、世界最大の新規株式公開を経て、取引2日目に時価総額2兆米ドルに達しました[ 87 ] 。 [ 88 ]

補助金

化石燃料補助金は、化石燃料に対するエネルギー補助金である。狭義の定義では、2022年の化石燃料補助金の総額は約1.5兆ドルであった。 [ 89 ]より広義の定義では、その総額は約7兆ドルであった。[ 89 ]住宅暖房用の天然ガスに対する売上税の引き下げなど、消費に対する減税や、石油探査に対する減税など、生産に対する補助金の場合がある。あるいは、ガソリンディーゼルジェット燃料の燃焼による大気汚染気候変動など、無料または安価な負の外部性の場合もある。化石燃料補助金の一部は、石炭火力発電所への補助金のように、発電を通じて行われている。

化石燃料補助金を廃止すれば、大気汚染による健康リスクが軽減され、[ 90 ]世界の炭素排出量が大幅に削減され、気候変動の抑制にも貢献するだろう。[ 91 ] 2021年現在、政策研究者は、環境に有害な農業補助金水補助金よりも、化石燃料補助金にかなり多くの資金が費やされていると推定している。[ 92 ]国際エネルギー機関は、「化石燃料価格の高騰は貧困層に最も大きな打撃を与えるが、補助金は脆弱なグループを保護するために適切に対象を絞られていることはほとんどなく、裕福な人口層に利益をもたらす傾向がある」と述べている。[ 93 ]

G20諸国は非効率な化石燃料補助金を段階的に廃止することを約束しているにもかかわらず[ 94 ] 、有権者の要求や[ 95 ] [ 96 ]エネルギー安全保障のため、2023年現在も補助金は継続されている。[ 97 ]

ロビー活動

化石燃料ロビーには、化石燃料産業(石油ガス石炭)に携わる企業、そして化学プラスチック航空、その他の輸送産業といった関連産業の有給代表者が含まれる。 [ 98 ]これらのロビー団体は、その富と、エネルギー、輸送、化学産業が地域、国家、そして国際経済にとって重要であることから、政府の政策に大きな影響力を及ぼそうとする能力と資金を有している。特に、これらのロビー団体は気候変動否定論を推進し[ 99 ] 、環境保護環境保健気候変動対策に関する政策を妨害している。[ 100 ]

例えば、気候変動が社会問題となった後、化石燃料業界は大規模な広報キャンペーンを開始し、気候変動に対する国民の理解を損ない、有意義な政策行動を阻止しようとしました。それ以来、化石燃料業界は気候科学を積極的に否定し、疑念を呈し、国民と政治家を混乱させ、偽情報、ロビー活動、プロパガンダを通じて気候政策やクリーンエネルギー政策を阻止してきました。そして現在も、例えば科学者の間で気候に関するコンセンサスが存在しないという虚偽の主張をするなど、その行為を続けています。[ 101 ]

化石燃料集約型経済で民主的な統治が行われている国のほとんどではロビー活動が活発で、カナダ、オーストラリア、米国、ヨーロッパのロビー活動に関する報告が最も目立つが、ロビー活動は世界の多くの地域に存在している。エクソンモービルシェルBPトタルエナジーシェブロンコノコフィリップスなどの大手石油会社は、化石燃料ロビー活動と関係のある最大手の企業である。 [ 102 ]アメリカ石油協会は大手石油会社の強力な業界ロビイストであり、ワシントン DCで大きな影響力を持っている。 [ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]オーストラリアでは、オーストラリアエネルギー生産者協会(旧称オーストラリア石油生産・探査協会(APPEA))がキャンベラで大きな影響力を持ち、石油とガスに有利な政策設定の維持に役立っている。[ 106 ]

気候変動に関する政府間パネル[ 107 ]パリ協定交渉[ 107 ] 、国連気候変動会議などの意思決定のための国際フォーラムにおける主要な化石燃料企業と国営石油企業の存在は批判されてきた。[ 108 ]ロビー活動は、 COVID-19パンデミック[ 109]や2022年のロシアによるウクライナ侵攻[ 110 ] [ 111 ]などの国際危機を利用して、既存の規制を撤回したり、新たな化石燃料開発を正当化しようとすることで知られている。[109 ] [ 110 ]ロビイスト化石燃料補助金維持しようとしている。[ 112 ]

参照

注記

  1. ^この用語は、実際には化石に由来するものではなく、保存された有機物に由来するものであるため、誤った名称であると考えられてきました。 [ 1 ]

参考文献

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さらに読む

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