枯渇エネルギーの問題点と将来性についてと再生可能エネルギーについて
所属：東京情報大学
インターン生：T.Kさん
再生可能エネルギーでは太陽光含む私たち地球上にある、物理学的、生物学的、なところから発生するエネルギーを利用するので天候や季節に左右されますが環境に気お使い有毒ガス出さず、地球温暖化などにも配慮されており半永久的にエネルギーを作り出すことが可能なので枯渇エネルギーから再生可能エネルギーに乗り換えるべきなのではないかということです。
枯渇エネルギーとは自然のプロセスにより、人間などの利用速度以上には補給されない天然資源のことであり。再生不能資源・非再生資源とも言われています。
またエネルギーを精製するのに燃やすと有毒ガスや地球温暖化などに関わってきます。またエネルギー関連や電気などで主に使われています。ですが有限の資源なのでいつかは限界が来てしまいます。
その限界が来るまえに次のエネルギーを考えなければなりません、そして次に必要になると言われているのが再生可能エネルギーなのです。再生可能エネルギーでは太陽光含む私たち地球上にある、物理学的、生物学的、なところから発生するエネルギーを利用するので天候や季節に左右されますが環境に気お使い有毒ガス出さず、地球温暖化などにも配慮されており半永久的にエネルギーを作り出すことが可能なので枯渇エネルギーから再生可能エネルギーに乗り換えるべきなのではないかということです。
枯渇性資源はどのような資源でどのような背景やデメリットがあるか
枯渇性資源はその名の通り、資源を利用するとその分だけ資源量が減少し、資源量の増加速度が遅いため、使えば使うほど減少していく資源のことです。
エネルギー資源のうち、石油・石炭・天然ガスなどの化石燃料は枯渇性資源であり。金属や石灰岩類などの鉱物資源はどれも増加速度が遅いため、ほとんどが枯渇性資源であり核燃料物質も枯渇性資源に含まれています。
ただし、鉱物資源はその必要量の違いから、可採年数（年間生産量/確認埋蔵量）は鉱物によって大きく異なり、数十年とされているものもあれば、数十万年分の埋蔵が確認されているような鉱物もあります。
枯渇資源、ついて世界のエネルギー消費量は年々増え続けています。また、人間が利用するエネルギーのうち変換加工する以前の自然界に存在するものを一次エネルギーと呼ばれます。
また一次エネルギーを発電・精製・乾留などにより変換・加工したエネルギーを二次エネルギーと呼ばれています。電力・燃料用ガス・ガソリン・コークスなどが二次エネルギーであります。
国際エネルギー機関（IEA）とは《International Energy Agency》国際エネルギー機関のことであり石油を中心とするエネルギーの安全保障を目的とするOECD（経済協力開発機構）の下部機関であり。石油消費国側の機構で、OPEC（石油輸出国機構）に対抗する目的のもので作られました。
第一次石油危機後の1974年、キッシンジャー米国務長官の提唱で設立され、事務局はパリなど29か国が加盟しています。国際エネルギー機関（IEA）によれば、2040年の世界のエネルギー消費量は、2014年と比べておよそ1.3倍に増加し、その増加分の多くを占めるのが、中国やインドなどのアジアを中心とした新興国だと予測しています。
これら新興国は、近年大きな経済発展を遂げており、今後ますますその成長は加速していくでしょう。これに伴い、経済を支える石油や石炭、天然ガスといった化石燃料の需要も増加していくとみられています。
エネルギー資源確認埋蔵量は、石炭とウランが100年超、石油、天然ガスは50年ほどと見られています。今後、新たな油田や鉱山が発見されました、技術革新によってこの数字が変わっていく可能性はありますが、化石燃料がいつかは尽きてしまう「限りある資源」であることに変わりはありません。
ですが石油は政情の不安定な中東地域に偏在し、過去に二度世界的なオイルショックに陥ったように、石油供給が滞るリスクをはらんでいます。日本は一次エネルギー資源のおよそ4割が石油で、さらにその86%を政情が不安定な中東に頼っています。
原油価格に関して原油価格は市場経済によって常に変動しており原油需要の増加に供給が追い付かなければ価格は上がり、その逆であれば価格は下がります。つまり需要と供給のバランスが価格を変動させているわけです。
原油の価格は1986年に急落して以来1990年代にかけては安定した価格が続いていました。しかし、2000年代になり中国やインドなど新興国の石油需要の増大や、主要産油国である中東地域の政情不安、さらに短期的な価格変動に着目した投機資金の大量流入などにより、原油価格は大幅に変動しています。
このように石油をめぐる問題があるので、日本のような資源の無い国にとっての枯渇資源の獲得は困難を極めているのであります。また枯渇資源を使ったエネルギーは地球温暖化の主な原因の一つであると言われています。
地球温暖化の主な原因であるCO2排出量の削減も大きな課題になっています。また化石燃料はそのままでは使用ができないので、燃やしてエネルギーに変えるのでCO2などの有害物質などが増加傾向にあります。
近年、化石燃料の利用が急速に増大したことに伴い、CO2の排出量も大幅に増えています。今後は新興国のエネルギー需要が急増し、それにともなう化石燃料の消費の増大が見込まれているなか、CO2排出量の削減は地球規模で実施すべき急務となっています。
また加速するエネルギー消費量、限りある資源、環境への影響。これらの問題を抱えながら、エネルギー資源をいかにして確保し、不足させることなく電力を供給するかは、世界各国においても大きなテーマです。
世界各国の電源構成は、エネルギー資源の有無や、政策の違いなどそれぞれの事情に沿って組み立てられています。石炭や天然ガスなどの化石資源が多いアメリカや中国は、火力発電が8割～9割近くになっています。
またヨーロッパでは陸続きである利点を生かして、電力網をつなげ、一部の国で電力が不足した場合も他国が供給するという仕組みを確立し、国家の枠組みを超えた電源構成を組み立てている国もあります。
自国でできるベストな電源構成の組み合わせを追求し続けることは、エネルギー資源の確保、そして電気の需要に応えていくために非常に大切な考え方だといえるでしょう。日本も見習うべき考え方であるとおもいました。
化石燃料を燃やした際に起こる害について
化石燃料を精製する際に出てくる大気汚染や地球温暖化などについて、まず二酸化炭素（CO2）は空気など地球の環境中にごくありふれた物質であり、その有毒性が問題となることはまずありません。
しかし、空気中の二酸化炭素濃度が高くなると、人間は危険な状態に置かれていると判断し。濃度が 3〜4 % を超えると頭痛・めまい・吐き気などを催し、7 % を超えると炭酸ガスナルコーシスのため数分で意識を失ってしまいます。
この状態が継続してしまうと麻酔作用による呼吸中枢の抑制のため呼吸が停止し、死に至ります。このような状態を二酸化炭素中毒と呼ばれます。次に窒素酸化物と呼ばれ窒素の酸化物の総称（一酸化窒素NO、二酸化窒素NO2、亜酸化窒素N2O、三酸化二窒素N２O３、四酸化二窒素N2O4、五酸化二窒素N2O５）二酸化窒素（NO2）自体は中性で肺から吸収されやすい赤褐色の気体または液体です。
細胞内では二酸化窒素は強い酸化作用を示して細胞を傷害するので、粘膜の刺激、気管支炎、肺水腫などの原因となります。また一酸化二窒素（N2O）は麻酔作用を持つため、吸入麻酔剤として医療現場で使用されています。
そして窒素酸化物は硫黄酸化物とならび酸性雨（酸性降下物）粒子状物質の原因物質で、硫黄酸化物は脱硫装置により液体の化石燃料由来の発生抑制させる事が可能であるが、燃焼(高温との接触)で生成される窒素酸化物の生成抑制は困難であります。
生成された窒素酸化物は降雨や霧（湿性沈着）や粒子状物質の降下（乾性降下）などにより地上に沈着し森林生態系に蓄積されると共に、森林への蓄積量が飽和量を超えると流下する水の硝酸イオン濃度が上昇します。
次に大気汚染これらは、光化学スモッグや酸性雨などを引き起こす大気汚染原因物質であります。主な発生源は、自動車の排気ガスであり、平成4年に制定（平成13年改正）された自動車から排出される窒素酸化物及び粒子状物質の特定地域における総量の削減等に関する特別措置法（自動車NOx・PM法）によって、規制されることになります。
特に毒性の高い二酸化窒素（NO2）は、大気汚染防止法によって環境基準が定められている。NO2の環境基準：1時間値の1日平均値が0.04ppmから0.06ppmまでのゾーン内またはそれ以下であることです。
そして次に様々な天然資源についての説明であり、（化石燃料）とは地質時代にかけて堆積した動植物などの死骸が地中に堆積し、長い年月をかけて地圧・地熱などにより変成されてできた、言わば化石となった有機物のうち、人間の経済活動で燃料として用いられる（または今後用いられることが検討されている）ものの総称であり、化石燃料（石油・石炭・天然ガス）は燃やすと二酸化炭素 (CO2) 、窒素酸化物 (NO, NO2, N2O4) 、硫黄酸化物 (SO2) などを発生するが、これらが大気中に排出されることにより、地球温暖化や大気汚染による酸性雨や呼吸器疾患などの公害を引き起こすため、深刻な環境問題を引き起こす要因になっています。また、資源埋蔵量にも限りがあるため持続性からも問題視されています。
枯渇資源の説明と種類と特徴について
（石油）とは炭化水素を主成分として、ほかに少量の硫黄、酸素、窒素などさまざまな物質を含む液状の油で、鉱物資源の一種です。地下の油田から採掘後ガス・水分・異物などを大まかに除去したもの精製前のものを特に原油と呼ばれています。
現在は主に化石燃料として、世界中でさまざまな用途で使用されており現代人類文明を支える重要な物質でありますが膨大な量が消費されており、いずれ枯渇すると危惧されています。
その割には、特に石炭に対して熱効率以外の利点は知られていない。さらに、中東の油田があまりにも有名なので見えにくい事実であるが、実は石炭より資源が均等に分布しており補給に都合がよいのです。
また近年では、シェールオイルやオイルサンドなどに代表される、非在来型資源と呼ばれる資源が注目を集めています。存在自体は古くから知られていたものの、これまでは掘削技術や採算性の面から、あまり開発が行われてきませんでした。
近年の掘削技術の進展や原油価格の高騰により、採算が取れる見通しとなったことから、2015年現在では北アメリカ地域を中心に開発が進められているのです。
シェールオイルの資源自体は世界中に遍在し、埋蔵資源量も在来型の石油資源を上回ると見込まれていることから、石油のさらなる安定供給や資源の偏在の解消などが期待されているが、一方で、在来型の石油資源と比べ掘削コストが高く、石油価格の低迷時には油田開発が低迷する傾向があります。
シェールオイルとはオイルシェールから熱分解、水素化により生産される合成石油タイトオイルの一つであり、頁岩油（けつがんゆ）とも言われています。
オイルシェールを摂氏350 – 550度にし、乾留して得られる。タイトオイルは厳密に分類するとオイルサンドとシェールオイルに分類されます。また（オイルサンド）とは油砂（ゆさ）あるいはタールサンド（Tar sands）とも呼ばれており、極めて粘性の高い鉱物油分を含む砂岩のことです。
原油を含んだ砂岩が地表に露出、もしくは地表付近で地下水などと反応し、揮発成分を失ったものと考えられており。色は黒ずみ、石油臭を放つことが特徴である油分が石炭を乾留した時に出るコールタールに似ていることから初めタールサンドと呼ばれたが、実際の成分は石油精製から得られるアスファルトに近いので、母岩が砂岩ではなく頁岩の場合にはオイルシェール (Oil Shale) と呼ばれます。
石炭とは植物が地層の中で炭化したものの総称です。植物遺体が堆積物中に埋没し，酸素が少ない状態で，しかも嫌気性バクテリアの生化学的作用のため分解することなく，長い年月の間，圧力と熱によって炭化作用が進むと可燃性の層状堆積岩（石炭）となります。
化石燃料中でも特に重要なものの一つで，世界各地の，地表近くも含めたさまざまな深さで発見されました。他の化石燃料である石油や天然ガスに比べて、燃焼した際の二酸化炭素 (CO2) 排出量が多く、地球温暖化の主な原因の一つとなっています。
また、硫黄酸化物の排出も多いので注意が必要です。（天然ガス）とは天然に産する化石燃料としての炭化水素ガスのことであります。メタン、続いてエタンといった軽い炭素化合物を多く含み、その他の炭素化合物も含みます。
現代では、エネルギー源や化学品原料として広く使われました。 広義では、地下に存在するガス、または地下から地表に噴出するガス一般を指します。この中にはマグマを原料とする火山ガスや化石燃料ガス（可燃性ガス）だけでなく窒素や酸素、炭酸ガス、水蒸気、硫化水素ガス、亜硫酸ガス、硫黄酸化物ガスなどの不燃性ガスも含まれています。
これら不燃性ガスの多くは火山性ガスです。燃焼させて調理や暖房、風呂沸かしなどの熱源として使われており日本では都市ガス用として利用されます。
石炭・石油に比べて燃焼させた時に、大気汚染物質（窒素酸化物や硫黄酸化物など）や温室効果ガス（二酸化炭素）の排出が少ないため火力発電所においても中心的な燃料となっています。
その他、天然ガス自動車や、天然ガス動力船が実用化されています。揮発性が高く常温では急速に蒸発する性質を持ちます。主成分のメタンやエタンが空気よりも軽いため、大気中に拡散しやすいです。
この点では、常温で空気より重く低い場所に滞留しやすいプロパンやブタンガスに比べれば、人が扱う上での危険性は低く、またプロパンと同様、メタンやエタンも無臭だが、人がガス漏れに気付きやすくするために燃料用ガスには意図的に匂い成分を混ぜている場合が多く使われていました。
再生可能エネルギーの説明やメリットやデメリット
再生可能エネルギーとは、太陽光含め私たち地球上にある、物理学的、生物学的、なところから発生するエネルギーを利用する方式のことで例を述べますと太陽光・風力・潮力・流水・地熱・バイオス等・自然界による安定的な力、不規則な力により発熱、給湯、冷暖房、輸送、燃料といった日常生活で必要なエネルギー源を作りだすのです。
現在、地下資源の価格の高まりとして化石燃料といった枯渇性資源は限界があるのでその節約としての対策、地球温暖化対策のため新たな利点を有するエネルギー源等としてここ数年で自然エネルギーや再生可能エネルギーというものは自然界で発生するもので、限られており化石燃料に比べると地球への負担が少なくなると見直されているわけです。
また枯渇エネルギーとは違う再生可能エネルギーのメリットは自然の風や太陽光を使うので有限である枯渇資源と比べると条件はありますが無限にエネルギーを手に入れることができるのです。
そんほかに枯渇資源では化石燃料などを燃やしエネルギーとするので有毒ガスが発生してしまいますが、再生可能エネルギーではそのようなことなく安心してエネルギーを作り出します。
そのほかには枯渇エネルギーでは海外に輸入してそれを使用していましたが再生可能エネルギーであれば国内で作成することができるので海外に頼らずに安定して供給することが可能となるのです。
それでは自然エネルギーの今後の課題について説明していこうと思います、自然エネルギーは天候などによって大きく左右されるため太陽光や風など自然のエネルギーを活用するため季節や時間帯、天気などによっては安定して十分な発電量を得ることができない可能性があります。
電気は貯めておくことが難しく安定して供給を行うためには需要量と供給量はなるべく一致させるのがよいとされています。そのため、電力需要の少ない夜間の時間帯などに電力が大幅に余ってしまう、逆に冷暖房需要の大きな夏場と冬場に電力が不足してしまうので好ましくありません。
また発電コストが高くなってしまうことが問題としてあげられます。太陽光発電や風力発電は、燃料費がかからない代わりに、工事費用や発電システムの機材調達などに費用がかかってしまいます。
また、エネルギー密度が低いため、広大な土地を必要とします。平地が少ないという日本ならではの問題も抱えています。風力発電は風に発電量が左右されるため、風力発電所の建設地は考慮しなければなりません。
日本国内では陸上風力の設置が進み、北海道や青森、九州の、主に海沿いや山の上などに設置されています。導入できる適地が限られているため、洋上風力発電も注目を集めています。
またバイオマス発電は森林の未利用材所謂間伐材の利用を考えていますが、集荷が難しく手間暇がかかってしまうなど再生可能エネルギーは他の電源と比較して発電コストが高いという課題もあります。このように再生可能エネルギーにも様々な課題があります。
再生可能エネルギーの説明や種類と特徴について
それでは、再生可能エネルギーを一つずつ簡単に解説して行こうと思います。太陽光発電では陽光エネルギーを、太陽電池を用いて直接電気に変換するシステムです。
屋根や壁などの未利用スペースの利用や、簡単な整地での設置が可能なので、家庭用から大規模発電用まで、導入がしやすく、相対的に見てメンテナンスが簡易で済みます。
またシリコン半導体等の光電効果を利用して、太陽の光を直接電気エネルギーに変換するもので、以前は人工衛星や無人灯台などが主な用途でしたが、最近は一般家庭の屋根などに設置して発電する用途や、大規模なメガソーラー発電所としても普及し始めています。
ただし、太陽が出ている日中しか発電できないので年間の設備利用率は13％程度になります。強みとしては、相対的にメンテナンスが簡易でしたり、非常用電源としても利用可能であることなどです。
弱みとしては、天候などにより発電出力が左右される、一次地域に集中すると送配電系統の電圧上昇につながり対策に費用が必要になるなどです。次に風力発電とは、風の力を利用した発電方法です。
風の力で風車を回転させ、その回転を発電機に伝えて電気に変換しています。一定の風速があれば昼夜問わずに電力を生み出すことができますが、風が弱すぎるときや台風などで風が強すぎて危険なときは発電することができないため、安定して毎日一定量の電力を供給するのは難しいです。
強みとしては、大規模に開発した場合、コストが火力、水力並みに抑えられることや昼夜問わず風さえあれば発電ができることです。次に水力発電とは高いところから低いところに落ちていく水の力を利用して水車を回し、その動力で発電機を回して電気を得る方法です。
「水力発電」というと大きなダムを想像しますが、現在では中小規模である農業用水路や上水道施設なども活用されています。自然条件によらず、一定量の電力を安定的に供給することができますが、相対的にコストが高く事業の開始前に長期にわたる環境調査が必要になります。
強みは安心して長期間の運転が可能で信頼性が高いことや中小規模タイプは分散型電源としてのポテンシャルも高く、多くの未開発拠点が残っているのです。
弱みは、中小規模タイプは相対的にコストが高いや事前の調査に時間を要し、水利権や関係者との調整も必要になるなどです。地熱発電とは地中深くから取り出した蒸気や熱水などを取り出し、タービンを回して発電します。火山帯に位置している日本での地熱利用は戦後早くから注目され、現在では東北や九州を中心に展開されています。地熱発電とは地球内部の熱を使用するため、昼夜や年間で変動することなく安定した発電量を得ることができます。
また、発電に使った高温の蒸気や熱水を農業用ハウスや魚の養殖、地域の暖房などに再利用することができるというメリットもありますが開発期間が約10年と長く高額な開発費用がかかります。
地熱発電所の立地地区は国立公園や温泉施設などと開発地域が重なるため、国・地元関係者との調整が不可欠という課題があります。強みは、出力が安定しており大規模開発が可能なことや24時間稼働などです。
弱みは、開発程度が10年程度と長く開発費用も高額になってしまうことや、温泉や公園などと開発地域が重なるため地元との調整が必要である。次にバイオマス発電とは「バイオマス」は、動植物などの生物から作り出される有機性のエネルギー資源で、一般的に化石燃料を除くものを指します。
バイオマス発電は、この有機性のエネルギー資源を燃焼やガス化をし、発電する仕組みです。バイオマス発電には、大きく分けて3種類の燃焼方法があります。
木材などを燃焼させて水蒸気でタービンを回して発電する直接燃焼方式、木材などを高温で蒸し焼き(熱処理)にした際に発生するガスを燃料に、タービンを回して発電する熱分解ガス方式、下水汚泥や家畜の糞尿を発酵させて発生したメタンなどのガスを燃料にタービンを回して発電する生物化学的ガス化方式の3種類があります。
前文で説明したように５つの発電方法がありそれぞれ適材適所や向き不向きがある発電方法です。強みは、資源の有効活用で廃棄物の削減に貢献や天候に左右されにくいなどです。弱み、原料の安定供給の確保や、原料の収集、運搬、管理にコストがかかってしまうことなどです。
まとめ
またそれぞれ共通していることは環境に配慮され枯渇エネルギーのデメリットを補える点が多くあることでした。ですが、自然エネルギーのデメリットは自然の力を利用しているので気候などに左右されてしまって安定してエネルギーを作り出すことができないことです。
そして今、固定価格制度と言われている制度がありこの制度によって再生可能エネルギーが広まる足掛かりになるのではないかという物でどのような制度かといいますと、再生可能エネルギーで発電した電気を、電力会社が一定価格で一定期間買い取ることを国が約束する制度です。
電力会社が買い取る費用の一部の電気をご利用の皆様から賦課金という形で集め、今はまだコストの高い再生可能エネルギーの導入を支えていくの役立つ制度となっています。
この制度により、発電設備の高い建設コストも回収の見通しが立ちやすくなり、より普及が進みます。ので固定価格買取制度によって少しでも再生可能エネルギーを初めてみようかなという方が増えると思いました。
対象となるのが、「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「バイオマス」の5つのいずれかを使い、国が定める要件を満たす事業計画を策定し、その計画に基づいて新たに発電を始められる方が対象です。
発電した電気は全量が買取対象になりますが、住宅の屋根に載せるような10ｋW未満の太陽光の場合は、自分で消費した後の余剰分が買取対象となります。
また、固定価格買取制度の賦課金について、固定価格買取制度で買い取られる再生可能エネルギー電気の買い取りに要した費用は電気の使用者から広く集められる再エネ賦課金によってまかなわれます。
再生可能エネルギーで発電された電気は、日々使う電気の一部として供給されているため、再生可能エネルギー賦課金は毎月の電気料金とあわせていただきます。
再生可能エネルギー賦課金の特徴は、電気を使うすべての方にご負担いただくものです。 電気料金の一部となっています。 ご負担額は電気の使用量に比例します。
再エネ賦課金の単価は、全国一律の単価になるよう調整を行います。皆様から集めた再エネ賦課金は、電気事業者が買取制度で電気を買い取るための費用に回され、最終的には再生可能エネルギーで電気をつくっている方に届きます。
再エネ賦課金の単価は、買取価格等を踏まえて年間でどのくらい再生可能エネルギーが導入されるかを推測し、毎年度経済産業大臣が決めます。なお、推測値と実績値の差分については、翌々年度の再エネ賦課金単価で調整します。
買取制度によって買い取られた再生可能エネルギーの電気は、皆様に電気の一部として供給されているため、電気料金の一部として再エネ賦課金をお支払いいただくこととしております。（なお、再エネ賦課金単価の算定の際、買取に要した費用から、電気事業者が再生可能エネルギーの電気を買い取ることにより節約できた燃料費等は差し引いております。）
再生可能エネルギーの電気が普及すれば、日本のエネルギー自給率の向上に有効です。エネルギー自給率が向上すると、化石燃料への依存度の低下につながり、燃料価格の乱高下に伴う電気料金の変動を抑えるといった観点から、すべての電気をご利用の皆様にメリットがあるものだと考えていますなど、様々な特徴が上げられます。
まとめると、枯渇資源は精製できる量も多くさまざまな分野のところで使用されていますがデメリットも大きく精製する際に有毒ガスを出してしまいますし、地球温暖化も関係してきます。
日本に輸入するさいに５％減ってやってきますし、輸入しているのでいつ相手の国が不安定になり輸入が出来なくなってしまうかわからないです。枯渇資源を採掘する施設は災害に弱いので、輸入ができなくなってしまったら海外の資源でほとんどをまかなっている日本はどうなってしまうかわかりません。
また枯渇資源は地中にあり有限の物質なのでこのまま使い続けていたらいつかはなくなってしまいますし枯渇資源は。資源が無くなる前に再生可能エネルギーに変えて行くべきなのです。
理由としましては自然のエネルギーを利用しているので天候や日本の四季など様々な要因などが原因で電力が不安定になってしまうことはありますが無限に使えて、有害ガスも出ず環境にも良いですし国内で精製できるので輸入相手に左右されずにすむ、などの特徴をもつ再生可能エネルギーを日本はもっと有効活用すべきなのです。
価格買取制度によって企業だけの事業ではなく、誰でも始められるようになったのですからもっと全面的に押し出していき政府や自事体と協力してもっと広めて認知してもらい、様々な制度を増やし再生可能エネルギーに興味を持ってもらえるようにもっとやって行くべきであると思います。
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