一、

米国エネルギー庁によると、1650年から2009年までの米国のエネルギー消費の年平均成長率は2.9%です。

[画像の説明] 米国のエネルギー消費、赤線は年平均2.9%です。

2.9%という成長率は高くないと思うかもしれません。ある程度その通りです。1949年から2019年までの70年間で、中国の電力消費は1978倍に増加し、年平均成長率は11.5%です。

したがって、2.9%の成長は比較的穏やかに見えます。

しかし、カリフォルニア大学の物理学者はそう思いません。彼は誰も問い合わせていない問題を提起しました：人類がこの速度でエネルギーを生産し消費し続ければ、何が起こるでしょうか？

以下では、彼の計算結果です。彼の計算が正しいかどうかわかりませんが、彼の考え方は間違っていないと思います。

彼は後に本を書きました。そのタイトルは『限られた惑星のエネルギーと人間の欲望』（Energy and Human Ambitions on a Finite Planet）で、オンラインで無料でダウンロードできます。本には詳細な計算プロセスが記載されており、興味を持たれた方は参照してください。

二、

彼はまず、世界のエネルギー成長率が年間2.3%であると仮定しました。これにより計算が容易で、この速度は100年ごとに10倍増加することに相当します。

この速度であれば、100年後の2122年には世界のエネルギーは現在の10倍、200年後の2222年には現在の100倍になります。

では、問題が生じます。人間が２百年でエネルギーを今日の100倍に増やすにはどうすればいいでしょうか？

化石エネルギーは不可能ですが、太陽光エネルギーは可能性があります。ウィキペディアによると、一時間に地球に到達する太陽光エネルギーは、人類が現在一年で消費するエネルギーよりも多いです。

太陽光エネルギーを最大限に活用すれば、確かにエネルギーを今日の100倍に増やすことができます。しかし、その場合、地球のすべての陸地に太陽光パネルを設置する必要があります。

計算によると、２.３％の成長率を400年間続ければ、地球のすべての表面（海洋を含む）に太陽光パネルを設置する必要があります。1350年間続ければ、人類が必要とするエネルギーは太陽全体のエネルギーと同じになります。2500年間続ければ、銀河全体のエネルギーと同じになります。

[画像の説明] ２.３％のエネルギー成長率は、２千数百年後、人類が必要とするエネルギーが銀河全体のエネルギーになることを意味します。

これは明らかに不可能です。しかし、遠い未来を考えなくても、今後数十年間でエネルギー成長率を2.3%に抑えるだけで、人類は深刻な問題に直面します：放熱。

三、

物理学によると、エネルギーが仕事をする度に必然的に熱が発生します。

人類がますます多くのエネルギーを消費するため、避けられずにより多くの熱が発生し、地球の放熱問題がますます深刻化します。

地球は主に赤外線を通じて宇宙空間に放熱します。しかし、温室効果ガスの増加により、赤外線が大気圏から離れるのを阻まれ、ますます多くの熱が地球の表面に残り、地球温暖化が進みます。

人類が発生させる熱が多ければ多いほど、地球の表面に残る熱も増え、温室効果ガスがこの問題をさらに深刻にします。したがって、地球温暖化の程度は人類のエネルギー消費と正比例関係にあります。

2020年、世界の平均気温は約14.9℃です。もしエネルギー成長率が2.3%を維持した場合、350年後には世界の平均気温は体温の37℃に達し、450年後には水の沸点の100℃に達し、750年後には鉄の融点の1500℃に達し、950年後には太陽表面の温度5500℃に達します。

[画像の説明] 2.3%のエネルギー成長率を維持した場合、1000年以内に地表温度は太陽表面のようにになります。

これは完全に合理的です：もし人類が地球上で太陽と同じくらいのエネルギーを生成したら、地球の表面も太陽表面の温度になるはずですし、地球は太陽よりもずっと小さいですから。

四、

国連予測によると、世界の平均気温が4.5度上昇した場合、半分の種が絶滅するリスクがあります。気温がさらに上昇すれば、人類も絶滅する可能性もあります。

したがって、2.3%のエネルギー成長率を一两百年維持した場合、地球の放熱問題が人類に生存危機をもたらす可能性があります。

こう考えられます。現在の人類のエネルギー消費はすでに夏の気温を40度まで上昇させている。もし百年後、エネルギー消費が現在の10倍になったら、当時の気温はどの程度上昇するでしょうか？

結論は明らかです。エネルギーは長期的に2.3%の成長率を維持することは不可能です。現在のエネルギー成長率に基づけば、人類に残された時間はもうほとんどありません。おそらく百年内に、人類はエネルギー成長を停止しなければならず、地球の放熱問題を緩和する必要があるでしょう。

エネルギー成長と経済成長は強く関連しています。したがって、百年内に人類の経済成長も停滞する可能性があります。

最も理想的な状況は、その時点で世界の人口が既に減少を始めており、エネルギーが必要ではなく、生活水準も大幅に低下しないことです。

五、

理想は理想ですが、現実の状況は、世界が現在エネルギーに対して強いニーズがあり、さらに加速する傾向にあるということです。

ハーバード大学は今年空调の需要を調査した、全世界でどれだけの空調が必要かを推定しました

。彼らは、世界で最も暑い地域に住む28億人が、気温の上昇に伴い空調が必要だと発見しました。しかし、現在そのうち約8%の家庭に空調が設置されており、残りの人々は早急に空調を手に入れたいと願っています

。[画像の説明] 空調はインド人にとって最も欲しい家電製品です

。ハーバード大学は、2050年には空調が必要な人口の割合について、ドイツは92%、アメリカは96%、インドとインドネシアは99%と見積もりました

。アメリカの現在の空調普及率は90%なので、さらに6%の人々に空調を設置すれば十分です。しかし、インドとインドネシアの空調普及率は現在それぞれ5%と9%であり、これは90%以上の人々に空調を設置する必要があることを意味します

。これらの国はどちらも人口大国であり、インドネシアには2.7億人、インドには14億人が住んでおり、すべての人に空調を設置するには途方もないエネルギーが必要になるでしょう。

そのため今後数十年間、世界のエネルギーは空調の需要を満たすために確実に急速に成長するでしょう。 政府はエネルギー供給を増やすことを余儀なくされています。なぜなら、空調はもはや贅沢品ではなく、生存の必需品になったからです。そうでなければ、高温で人命が危険にさらされる可能性があります。

六、

これが人類が直面する厳しい状況です：エネルギーが増加すると、気温が上昇し、気温が上昇すると、さらに多くのエネルギーが必要になり、冷却するために悪循環を形成します。

上記のように、人類のエネルギー成長期はおそらく今後100年しか残っていないでしょう。社会がこのような短い期間内に、地球温暖化を経験しながら経済転換を実現し、エネルギー消費を削減する方法は、非常に楽観的な未知の道です。

（完了）