エネルギー産業の環境への影響

エネルギーと天然資源の消費は密接に関連しているため、エネルギー産業の環境への影響は重大です。エネルギーの生産、輸送、消費はすべて環境に影響を与えます。 ^[3]人類は数千年にわたってエネルギーを活用してきました。最初は、照明、暖房、調理、安全のために火を使用するものでしたが、その使用は少なくとも190万年前に遡ります。^[4] 近年、さまざまな再生可能エネルギー源の商業化が進む傾向があります。地球温暖化に寄与する主な人間の活動のいくつかに関する科学的コンセンサスは、温室効果ガスの濃度の増加（温暖化効果）、森林破壊などの地表の地球規模の変化（温暖化効果）、エアロゾルの濃度の増加（主に冷却効果）であると考えられています。^[5]

急速に進歩する技術は、システム生態学と産業生態学の方法を用いて、エネルギー生成、水と廃棄物の管理、そして食糧生産をより良い環境とエネルギー利用の実践へと移行させる可能性を秘めている。^{[6] [7]}

地球温暖化と気候変動に関する科学的コンセンサスは、それが人為的な温室効果ガス排出によって引き起こされるということであり、その大部分は化石燃料の燃焼から発生し、森林伐採や一部の農業慣行も主な原因となっている。^[9] 2013年の調査では、産業温室効果ガス排出量の3分の2は、世界中のわずか90社の化石燃料（およびセメント）生産によるものであることが示された（1751年から2010年までの間に排出され、半分は1986年以降に排出された）。^{[10] [11]}

気候変動を否定する意見は広く報道されているが、気候学に携わる科学者の大多数は、気候変動は人間の活動によるものだと認めている。IPCCの報告書「気候変動2007：気候変動の影響、適応、脆弱性」では、気候変動によって食糧と水が不足し、洪水のリスクが高まり、数十億人、特に貧困層の人々に影響を与えると予測している。^[12]

温室効果ガス関連やその他のエネルギー源間の外部性の比較の測定法の1つは、欧州委員会の資金提供を受けたパウル・シェラー研究所とシュトゥットガルト大学のExternEプロジェクトにあります。^[13]その研究によると、^[14]水力発電は最も低いCO2排出量を生み出し_、風力発電は2番目に低く、原子力発電は3番目に低く、太陽光発電は4番目に低いです。^[14]

同様に、1995年から2005年にかけて行われた同じ調査研究（ExternE、エネルギーの外部性）では、石炭や石油からの発電コストは現在の価値の2倍になり、ガスからの発電コストは、これらの発生源から排出される大気中の粒子状物質、窒素酸化物、六価クロム、ヒ素の排出による環境や人間の健康への被害などの外部コストを考慮すると30％増加することが判明しました。この研究では、これらの外部、下流の化石燃料コストは、EUの国内総生産（GDP）全体の1〜2％に達すると推定されており、これはこれらの発生源による地球温暖化の外部コストが考慮される前のことでした。^[15]この研究では、原子力発電の環境および健康へのコストは、供給されるエネルギー単位当たり0.0019ユーロ/kWhであり、バイオマスや太陽光発電パネルを含む多くの再生可能エネルギー源によるコストよりも低く、石炭の0.06ユーロ/kWh（6セント/kWh）の30倍低いことも判明しました。原子力発電に関連する外部環境および健康コストが最も低いエネルギー源は風力発電で、0.0009ユーロ/kWhでした。^[16]

バイオ燃料は、比較的最近まで生命が絶えなかった、または生きていた生物材料から得られる固体、液体、または気体の燃料として定義され、長い間死んでいた生物材料から得られる化石燃料とは異なります。バイオ燃料の製造には、さまざまな植物や植物由来の材料が使用されます。

バイオディーゼルの大量使用は森林破壊を含む土地利用の変化につながる。^[17]

持続不可能な薪の伐採は、生物多様性の喪失や森林被覆の減少による浸食につながる可能性があります。その一例は、リーズ大学がアフリカの森林について行った 40 年にわたる研究です。アフリカの森林は世界の熱帯林全体の 3 分の 1 を占めており、アフリカが重要な炭素吸収源であることを示しています。気候変動の専門家であるリー・ホワイトは、「吸収源の価値を理解するには、手つかずの熱帯林によって大気からほぼ 50 億トンの二酸化炭素が除去されていることを問題にする必要があります」と述べています。

国連によると、アフリカ大陸は世界の他の地域の2倍の速さで森林を失っている。「かつてアフリカは700万平方キロメートルの森林を誇っていたが、その3分の1が失われ、そのほとんどは木炭になった。」^[18]

化石燃料には石炭、石油、天然ガスの3種類がある。エネルギー情報局の推定によると、2006年の一次エネルギー源は石油36.8%、石炭26.6%、天然ガス22.9%で、世界の一次エネルギー生産における化石燃料のシェアは86%に達した。 ^[19]

2013年には、化石燃料の燃焼により約320億トン（32ギガトン）の二酸化炭素と追加の大気汚染が発生しました。これにより、地球温暖化と健康問題（1トンあたり150ドル以上）により4.9兆ドルの外部悪影響が発生しました。 ^[20]二酸化炭素は、放射強制力を高めて地球温暖化に寄与する温室効果ガスの1つであり、それに応じて地球の平均表面温度が上昇し、気候科学者はこれが大きな悪影響を及ぼすことに同意しています。

石炭産業の健康や環境への影響には、石炭の採掘、加工、製品の使用によって引き起こされる土地利用、廃棄物管理、水質汚染や大気汚染などの問題が含まれます。大気汚染に加えて、石炭の燃焼はフライアッシュ、^[21]ボトムアッシュ、排ガス脱硫スラッジなど、水銀、ウラン、トリウム、ヒ素、その他の重金属を含む固形廃棄物を毎年数億トン生成します。石炭は、地球の大気中の二酸化炭素の人為的増加の最大の原因です。

石炭の燃焼は深刻な健康被害を引き起こします。^{[22] [23] [24]世界中で、石炭で発電される1}テラワット時の電力ごとに25人が早死にしており、これは原子力や太陽光発電の約1000倍です。^[25]

さらに、安全対策が制定され、坑内採掘が露天採掘に市場シェアを譲ったため、石炭関連の死亡事故は大幅に減少したものの、多くの石炭鉱山災害が発生している。 ^[要出典]坑内採掘の危険には、窒息、ガス中毒、天井の崩壊、ガス爆発などがある。露天採掘の危険は、主に坑壁の崩壊と車両衝突である。^[26] 2022年には炭鉱事故で数百人が死亡した。^[27]

石油には多くの用途があるため、石油産業の環境への影響は広範囲にわたります。 原油と天然ガスは、現代の日常生活や世界経済のさまざまな側面を支える主要なエネルギー源および原材料です。その供給は、急速に増加する人口、創造性、知識、消費主義の需要を満たすために、過去150年間で急速に増加しました。^[28]

石油とガスの抽出、精製、輸送の段階では、大量の有毒および無毒の廃棄物が発生します。揮発性有機化合物、窒素および硫黄化合物、流出油などの一部の産業副産物は、不適切に管理されると、生命に有害なレベルで空気、水、土壌を汚染する可能性があります。^{[29] [30] [31] [32]}気候温暖化、海洋酸性化、海面上昇は、二酸化炭素（CO2 _）やメタンなどの温室効果ガス、および黒色炭素などの微粒子エアロゾルの産業からの排出によって促進される地球規模の変化です。^{[33] [34] [35]}自動車の排気ガスは多くの人々を殺しています。^[36]

人間の活動の中で、化石燃料の 燃焼は地球の生物圏における炭素の継続的な蓄積に最も大きく貢献しています。^[37] 国際エネルギー機関などの報告によると、2017年にすべてのエネルギー源から大気中に放出された_CO2の記録された328億トン（BT）のうち、石油とガスの使用は55％以上（180億トン）を占めています。 ^{[38] [39]残りの45％の大部分は}石炭の使用によるものです。総排出量はほぼ毎年増加し続けており、2018年には1.7％から33.1 BTになりました。^[40]

石油産業は、その事業活動を通じて、2017年の3280万トンの温室効果ガスの約8％（27億トン）を直接排出しました。 ^{[38] [41] [42]} また、意図的およびその他の天然ガスの放出により、同年、石油産業は少なくとも^[43] 7900万トンのメタン（24億トンのCO2_換算）を直接排出しました。これは、強力な温室効果ガスの既知の人為的および自然起源の排出量の約14％に相当します。 ^{[42] [44] [45]}

ガソリンや液化天然ガスなどの燃料とともに、石油は肥料やプラスチックなど多くの消費者向け化学製品や製品を生み出しています。エネルギーの生成、輸送、貯蔵のための代替技術のほとんどは、その多様な有用性ゆえに現時点で実現可能となっています。^[46]

石油製品の保全、効率化、廃棄物の影響の最小化は、より良い環境持続可能性を達成するための産業と消費者の効果的な行動である。^{[47] [48] [49]}

天然ガスは、最もクリーンな化石燃料であるとよく言われ、1ジュールあたりの二酸化炭素排出量が石炭や石油よりも少なく、^[50]他の化石燃料よりも汚染物質の排出量がはるかに少ない。しかし、絶対値で見ると、天然ガスは世界の炭素排出量に大きく貢献しており、この貢献は増加すると予測されている。IPCC第4次評価報告書によると、^[51] 2004年には天然ガスが約5,300 Mt/年のCO2排出量を生み出し_{、石炭と石油はそれぞれ10,600と10,200を生産した（図4.4）。しかし、} SRES B2排出シナリオの更新版によると、2030年までには、天然ガスが11,000 Mt/年の発生源となり、石炭と石油は現在それぞれ8,400と17,200になる。（ 2004年の世界の総排出量は27,200 Mt以上と推定された。）

さらに、天然ガス自体も、大気中に放出されると二酸化炭素よりもはるかに強力な温室効果ガスですが、放出量は少ないです。天然ガスの環境への影響も、その抽出プロセスによって大きく異なります。天然ガスの多くは、汚染のひどい石油抽出の副産物であり、水圧破砕の新しい技術により、以前は利用できなかった天然ガス埋蔵量が利用可能になりましたが、従来の天然ガス抽出よりも環境と健康への悪影響がはるかに多くなっています。

現代社会では大量の電力が使用されるため、発電の環境への影響は重大です。この電力は通常、他の種類のエネルギーを電力に変換する発電所で生成されます。このようなシステムにはそれぞれ長所と短所がありますが、その多くは環境上の懸念を引き起こします。

^[52]

世界的な水とエネルギーの需要が増加し、貯水池の数と規模が増加するにつれて、 貯水池の環境への影響はますます厳しく精査されるようになっています。

ダムや貯水池は、飲料水の供給、水力発電、灌漑用水供給の増加、レクリエーションの機会の提供、洪水制御に使用できます。1960年にスリンセリンの建設とカペルセリンの洪水は今日まで続く政治的騒動を引き起こしました。最近では、アジア、アフリカ、ラテンアメリカ全体での三峡ダムやその他の同様のプロジェクトの建設が、かなりの環境的および政治的議論を引き起こしました。現在、河川とその水文生態系の48％が貯水池とダムの影響を受けています。^[53]

原子力発電の環境影響は、核燃料サイクル、原子力発電の運転、原子力事故の影響によって生じます。

核分裂発電による日常的な健康リスクや温室効果ガスの排出は、石炭、石油、ガスに関連するものよりはるかに小さい。しかし、原子炉内で過熱した燃料が溶融し、大量の核分裂生成物が環境に放出されることで、封じ込めが失敗した場合に「壊滅的なリスク」が発生する可能性がある^[54]。使用済み核燃料を含む最も長寿命の放射性廃棄物は、数十万年にわたって封じ込められ、人間や環境から隔離されなければならない。一般大衆はこれらのリスクに敏感であり、原子力発電に対してかなりの反対意見がある。このような災害の可能性にもかかわらず、通常の化石燃料関連の汚染は、これまでのどの原子力災害よりも依然としてかなり有害である。

1979年のスリーマイル島事故と1986年のチェルノブイリ原発事故は、建設費の高騰と相まって、世界の原子力発電の急速な成長に終止符を打った。^[54] 2011年の日本の津波では、福島第一原子力発電所が被害を受け、レベル7に分類される水素ガス爆発と部分的なメルトダウンが発生し、さらに壊滅的な放射性物質の放出が続いた。大規模な放射能放出により、現在も有効なチェルノブイリの半径30kmの立ち入り禁止区域と同様に、発電所の周囲20kmの立ち入り禁止区域から人々が避難することとなった。

省エネとは、エネルギー消費を削減するための取り組みを指します。省エネは、エネルギー消費の削減および/または従来のエネルギー源からの消費の削減と組み合わせて、効率的なエネルギー使用を増やすことで達成できます。

エネルギーの節約は、金融資本、環境の質、国家の安全保障、個人の安全、人間の快適さの向上につながります。^{[55]エネルギーの直接的な}消費者 である個人や組織は、エネルギーコストを削減し、経済的安全を促進するためにエネルギーを節約することを選択します。産業および商業ユーザーは、利益を最大化するためにエネルギー使用効率を高めることができます。

人口増加への取り組み、家族計画サービスの提供改善などの非強制的な手段の使用、発展途上国の女性のエンパワーメント（教育）によっても、 世界のエネルギー使用量の増加を遅らせることができます。

2022年に実施された気候とエネルギー消費に関するEUの調査によると、EUの人々の63％がエネルギーコストが使用量に応じて変動し、最大の消費者がより多く支払うことを望んでいることがわかりました。これは中国では83％ 、英国では63％、米国では57％と比較して高い数字です。^{[56] [57]}

エネルギー政策とは、特定の団体（多くの場合は政府）がエネルギーの生産、分配、消費を含むエネルギー開発の問題に対処することを決定した方法です。エネルギー政策の属性には、法律、国際条約、投資インセンティブ、エネルギー保全のガイドライン、課税、その他の公共政策手法が含まれます。

ウィキメディア・コモンズには、エネルギー産業の環境への影響に関連するメディアがあります。

• 国連開発計画 – 持続可能な開発のための環境とエネルギー
• 再生可能エネルギー供給の環境コストに関する議論 – 再生可能エネルギー技術の環境影響