Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

問題を起こす - 5000日? CO2目標と我々が燃やすことができる化石燃料の量

最近のギャラップ世論調査では、アメリカ人の41%が気候変動の報告が誇張されていると考えていることを示しています。これは過去数年間で増加しています。気候変動とそれに取り組むための最善の方法について多くの時間を費やしてきた人にとって、これはかなり憂鬱なニュースです。

誤った情報と闘うためには、気候変動に対する行動の緊急性を知ることが本当に有益でしょう。それは今日、明日、あるいは2020年に必要ですか?

気候変動に必要な行動は、特定の年までに減少率として表現されることがよくあります。現在のコンセンサスは、「2050年までに80%削減する必要があります」というようなものです。これは、非常に重要な詳細の多くを覆い隠しています。簡単なものから始めましょう。これらの声明が暗示しているのは、エネルギー使用量を1990年の全世界のCO2排出量の80%削減する必要があるということです。それは簡単に思えますが、それは気候科学の現実なのでしょうか。

あんまり。 CO2削減目標をパーセンテージで表現することの問題は、重要な事実が隠されていることです。CO2が大気中にどのように収まるか、CO2の大気中滞留時間が長いことはよくわかっています。将来も一定量のCO2を排出し続けることができ、それでも大丈夫です。

画期的な本「温室でのエネルギー政策」の中で、著者らはより正直な方法でCO2問題を表現しました。彼らは、さまざまな化石燃料源からの一定量のエネルギーの消費に対して、何百万分の一(ppm)単位のCO2濃度が増加するかを計算しました。それらの数値は、大気中のCO2濃度に対する人類の影響を説明する上で、まだかなり正確です。

10億トンの炭素= + 0.260ppm CO2

1TWyrの石炭= + 0.198ppm CO2

1TWyrの石油= + 0.155ppm CO2

1TWyrガス= + 0.112ppm CO2

TWyrはテラ​​ワット年、つまり1年間で1,000,000,000,000(1兆)ワット、つまり3.1556926×1019ジュールです。世界が10TWを超える化石燃料を使用していること、つまり毎年10TWyrのエネルギーを使用していることを考えると、それがどのようにしてすばやく増加するかがわかります。今日のCO2は約387ppmです。上記の関係は、今日のやり方では、毎年およそ1ppm〜2ppmを追加することを示しています。

私たちはここで分析を非常に興味深い方法で回すことができます。それぞれの化石燃料のCO2排出量を平均すると、それらから得られる1ジュールのエネルギーごとに、5×10-21ppmの増加があると言えるでしょう。これはごくわずかですが、私たちはたくさんのジュールを使います。 1缶のコーラを製造するのにそれらの約5×106を使用する。このようにして、私たちは何十億という小さな行動の効果を見積もることができます。

しかし、目の前にある質問に戻ると、次のように行動する必要があります。もう2つ情報が必要です。どの温度で安定させたいですか?そしてそれはどのようなCO2 ppmと相関しますか?産業革命前の気温を2℃​​(3.6°F)上回って上昇させることは、気候科学者にとっては「ノーリターンポイント」のようなものと考えられており、それを超えると非常に悪い結果となるでしょう。 2度は上限として450ppmを意味します。しかし、NASAのジム・ハンセン氏やその他の一流の気候思想家たちによって定められた、さらに意欲的な350ppmを考えると、それでもまだ高すぎるかもしれません。

それで、私たちが450ppmのリスクを受け入れるとしましょう(そして私はリスクを意味します - これは私達に2度の平均的な地表温暖化の下にとどまる可能性を少しだけ与えます)。上記の式から得られるのは、残りの約400TWyr、つまり10TWで40年間の燃焼しかないということです。または20TWで燃えるのはわずか20年です。

そしてそれが最初のビットです。また、まだ存在していない新しい非炭素エネルギー源からどれだけの電力を得たいかを決める必要があります。あなたが世界が将来と同じ量の電力を使うことを望んでいると言ったならば(これは人口の増加と需要の増大を無視し、効率性の尺度がそれを相殺することを期待して)そのうちの12TWは化石燃料です。

なぜこれを知る必要があるのでしょうか。それは、私たちの新しいエネルギー生成とエネルギー使用のインフラを作るために何ppmのCO2が大気に加えられるかを理解することです。具体的には、少なくともしばらくの間、石炭、石油、天然ガスを使用して、新しい太陽電池、電気自動車、風力タービン、原子力発電所、グリーンビル、大量輸送用のソリューションを開発する予定です。私達はそれらの機械をきれいな力で作ることができます。

これらのものを生み出すのにどれだけのエネルギーが必要となるかについての控えめな仮定を使用して、あなたはそれがかかることがわかります:

»0.5ppmのCO2で、世界の約10億台の自動車を、小型軽量の1,000kgの電気自動車に完全に置き換えます。

»5TWの新しい太陽光発電容量を作るための6ppmのCO2

»0.5ppmのCO2で3TWの新しい風力発電

»0.5ppmのCO2で2TWの新しい地熱発電

»9ppmのCO2が2億5000万の新しい「グリーンホーム」を作る

だから、それはもう約16ppmです。いくつかの原子力発電所とバイオ燃料精製所、いくつかの波力発電機、いくつかの新しいレールを追加すれば、新しい経済に必要な新しいインフラストラクチャを構築するだけで、25ppmのCO2を簡単に消費できることがわかります。それは私たちが今いるところから約415ppmに私たちを連れて行くでしょう。それから、私たちは250TW年の化石燃料を燃焼させただけでした。それは私たちが今日燃えている速度で20年です。

CO2 ppm目標を達成することができれば、そこに到達する方法と、使用可能な化石燃料の数を知ることができます。パーセンテージモデルに固執するなら、私たちは盲目的です。この種の「逆方向の分析」分析は、企業が戦略的目標を設定したときに何をするかということであり、気候問題を一度解決するためには、さらに多くのことが必要です。

あなたが盲目に飛ぶのを望まないなら、そしてあなたが強い目標が欲しいので私たちが実際に行きたいところにたどり着くなら、あなたは上記の質問のいくつかに答えなければなりません。決定的に行動しなければならなくなるまでに5000日の余裕があるとあなたが言うならば、あなたは非常に危険なゲームをプレイしています。結局、5000日は13.6年です。 13.6年間何もしないで上記の決定をした場合、人類のニーズを満たすためのエネルギーがこれ以上ないと、現在の7年間のエネルギー消費しか得られません。その後のすべてのジュールは、新しいインフラストラクチャに向けられる必要があります。

ここには大雑把な仮定がたくさんあることを私は知っているので、それらを離れて引き裂いてもいいです。 2つの主なポイントは、私たちが行きたいところの困難な数にコミットする必要があるということです、そして、私たちはこれに一発だけを得るので、私たちは慎重にインフラストラクチャを構築するコストを考慮する必要があります。

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