再生不可能な資源

再生不可能な資源（有限資源とも呼ばれる）とは、消費に追いつくほどの速さで自然の手段で容易に補充できない天然資源のことである。 ^{[ 1 ]}例としては、炭素をベースとした化石燃料が挙げられる。元の有機物は、熱と圧力の助けを借りて、石油やガスなどの燃料になる。地球の鉱物や金属鉱石、化石燃料（石炭、石油、天然ガス）、特定の帯水層の地下水はすべて再生不可能な資源とみなされるが、個々の元素は常に保存される（核反応、核崩壊、大気圏外への放出を除く）。

逆に、木材（持続可能な方法で伐採された場合）や風力（エネルギー変換システムの動力源として使用される）などの資源は、再生可能資源とみなされている。これは主に、これらの資源が局所的に補充される期間が、私たちの寿命の範囲内であるためである。

地球の鉱物や金属鉱石は、再生不可能な資源の例です。これらの金属は地殻に膨大な量で存在しており、人間による採掘は、熱、圧力、有機物の活動、風化などの自然の地質学的プロセスによって、採掘が経済的に採算が取れるほど濃縮された場所でのみ行われます。これらのプロセスは、プレートテクトニクス、地殻沈降、地殻のリサイクルなどを通じて、一般的に数万年から数百万年かかります。

地表近くに点在し、人間が経済的に採掘できる金属鉱石の鉱床は、人間の時間軸では再生不可能である。希少な鉱物や元素の中には、他のものよりも希少で枯渇しやすいものがある。これらは製造業、特に電子産業において高い需要がある。

石炭、石油（原油）、天然ガスといった天然資源は、自然に形成されるまでに数千年を要し、消費される速度に追いつくことはできません。化石資源の採掘コストはいずれ高騰し、人類は太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーへの依存度を移行する必要に迫られると予測されています。

別の仮説としては、炭素系燃料は、海底のメタンハイドレートなど、他のすべての炭素系化石燃料資源を合わせたものよりもはるかに多い炭素系エネルギー源をすべて含めれば、人間の基準では事実上枯渇しないというものがある。^{[ 2 ]}これらの炭素源は再生不可能であると考えられているが、海底での形成/補充速度は不明である。しかし、経済的に実行可能なコストと速度でそれらを抽出する方法はまだ決定されていない。

現在、人類が利用する主要なエネルギー源は、再生不可能な化石燃料である。19世紀に内燃機関技術が誕生して以来、石油をはじめとする化石燃料への需要は途切れることなく続いている。その結果、内燃機関を搭載した従来型のインフラや輸送システムが、世界中で依然として主流となっている。

現代の化石燃料経済は、再生可能性の欠如や気候変動の一因となっていることから広く批判されている。^{[ 3 ]}

1987年、世界環境開発委員会（WCED）は、消費する核燃料よりも多くの核分裂性核燃料を生成する核分裂炉（すなわち増殖炉）を、太陽光や落水力発電などの従来の再生可能エネルギー源に分類した。^{[ 7 ]}アメリカ石油協会も同様に、従来の核分裂は再生可能とは考えておらず、むしろ増殖炉の核燃料は再生可能で持続可能であると考えている。使用済み燃料棒からの放射性廃棄物は放射性であるため、数百年にわたって非常に慎重に保管する必要があると指摘している。^{[ 8 ]}地熱エネルギーなどの他の再生可能エネルギー源を使用する場合にも、放射性廃棄物の慎重な監視が必要となる。^{[ 9 ]}

核分裂を利用する原子力技術では、燃料として天然の放射性物質が必要です。最も一般的な核分裂燃料であるウランは、地中に比較的低濃度で存在し、 19か国で採掘されています。^{[ 10 ]}この採掘されたウランは、核分裂性ウラン235を燃料として発電用原子炉に供給され、発生した熱は最終的にタービンを回して発電に利用されます。^{[ 11 ]}

2013年現在、試験プログラムで海洋から抽出されたウランはわずか数キログラム（写真あり）に過ぎず、海水から工業規模で抽出されたウランは海底から浸出されたウランによって常に補充され、海水中の濃度は安定したレベルに維持されると考えられている。 ^{[ 12 ]} 2014年には、海水ウラン抽出の効率が向上したことを受けて、 Marine Science & Engineering誌に掲載された論文では、軽水炉をターゲットとした場合、大規模に実施すれば経済的に競争力のあるプロセスになると示唆している。^{[ 13 ]}

原子力発電は世界のエネルギーの約6％、世界の電力の13～14％を供給しています。^{[ 14 ]}原子力発電は不安定な元素に依存するため、潜在的に危険な放射性汚染と関連しています。特に、原子力発電施設は世界中で毎年約20万トンの低レベルおよび中レベル放射性廃棄物（LILW）と1万トンの高レベル放射性廃棄物（HLW）（廃棄物として指定された使用済み燃料を含む）を排出しています。^{[ 15 ]}

核燃料使用の持続可能性の問題とは別に、原子力産業が生み出す高レベル放射性廃棄物に関する懸念がある。これは適切に封じ込められなければ、人や野生生物にとって非常に危険である。国連（UNSCEAR）は2008年に、人間の年間平均放射線被ばくには、過去の大気圏核実験の遺産、チェルノブイリ事故、核燃料サイクルからの0.01ミリシーベルト（mSv）、天然放射性同位体からの2.0 mSv、宇宙線からの0.4 mSvが含まれると推定した。すべての被ばくは場所によって異なる。^{[ 16 ]}非効率な原子炉核燃料サイクルでは、天然ウランが核廃棄物の「一度通過」ストリームの一部となり、このウランが自然に地中に残っていた場合と同様に、このウランは半減期が約45億年の崩壊連鎖でさまざまな形態の放射線を放出する。^{[ 17 ]}この未使用のウランとそれに伴う核分裂反応生成物の貯蔵は、漏洩や封じ込めのリスクについて一般の人々の懸念を引き起こしているが、ガボンのオクロにある天然の核分裂炉で行われた研究は、この20億年前の天然の核分裂炉からの廃棄物を保持してきた実証済みのプロセスについて地質学者に情報を提供している。^{[ 18 ]}  

土地の表面は、比較の範囲に応じて、再生可能資源と非再生可能資源の両方とみなすことができます。土地は再利用できますが、需要に応じて新しい土地を作ることはできないため、経済的な観点からは、供給が完全に非弾力的な固定資源となります^{[ 19 ] [ 20 ]}。

再生可能資源として知られる天然資源は、自然環境において持続的に起こる自然のプロセスや力によって補充されます。再生可能資源には、断続的再生可能資源と反復的再生可能資源、そして一定期間にわたってサイクルで利用され、何度でもサイクルを繰り返して利用できるリサイクル可能な材料があります。

経済システムにおける製品製造 による財・サービスの生産過程では、生産時および消費者が製品を使用した後に、様々な種類の廃棄物が発生します。これらの廃棄物は、焼却処分されるか、埋め立て地に埋められるか、あるいは再利用のためにリサイクルされます。リサイクルは、本来なら廃棄物となるはずの貴重な素材を、再び価値ある資源へと変えるものです。

自然環境において、水、森林、植物、動物はすべて、適切に監視、保護、保全されている限り、再生可能な資源である。持続可能な農業とは、植物や動物の生態系を保全し、長期的に土壌の健康と肥沃度を向上させる方法で、植物や動物の材料を栽培することである。海洋の乱獲は、産業慣行や方法が生態系を脅かし、種を危険にさらし、ひいては漁業が人間にとって持続可能かどうかを決定する可能性がある例の一つである。規制されていない産業慣行や方法は、資源の完全な枯渇につながる可能性がある。^{[ 23 ]}

太陽、風、波、バイオマス、地熱といった再生可能エネルギーは、再生可能な資源に基づいています。水の動き（水​​力発電、潮力発電、波力発電）、風力、地熱からの放射エネルギー（地熱発電に利用）、太陽エネルギー（太陽光発電に利用）などの再生可能な資源は、事実上無限であり、枯渇することはありません。一方、非再生可能な資源は、節約して利用しなければ枯渇する可能性があります。

海岸線の波力エネルギーは、世界の需要の 5 分の 1 を供給できます。水力発電は、世界のエネルギー需要全体の 3 分の 1 を供給できます。地熱エネルギーは、必要なエネルギーの 1.5 倍以上を供給できます。風力は、人類全体の需要の 30 倍を賄うのに十分な量があります。太陽光発電は現在、世界のエネルギー需要の 0.1% しか供給していませんが、2050 年までに予測される世界のエネルギー需要全体の 4,000 倍を賄うことができます。^{[ 24 ] [ 25 ]}

再生可能エネルギーとエネルギー効率は、もはや政府や環境保護主義者だけが推進するニッチな分野ではありません。従来の金融機関からの投資と資本の増加は、再生不可能な資源が減少するにつれて、持続可能なエネルギーが主流となり、エネルギー生産の未来となることを示唆しています。これは、気候変動への懸念、原子力の危険性と蓄積する放射性廃棄物、高騰する原油価格、ピークオイル、そして再生可能エネルギーに対する政府の支援の増加によって強化されています。これらの要因は、再生可能エネルギーの商業化、市場の拡大、旧式技術に代わる新製品の採用の増加、既存インフラの再生可能エネルギー基準への転換を促進しています。^{[ 26 ]}

経済学では、非再生可能資源とは、今日の消費量の増加が明日の消費量の減少を意味する財と定義される。 ^{[ 27 ]}デビッド・リカードは初期の著作で枯渇性資源の価格設定を分析し、鉱物資源の価格は時間とともに上昇するべきだと主張した。彼は、スポット価格は常に採掘コストが最も高い鉱山によって決定され、採掘コストが低い鉱山所有者は差額地代から利益を得ると主張した。最初のモデルは、ハロルド・ホテリングによる1931年の非再生可能資源管理の経済モデルであるホテリングの法則によって定義される。この法則は、非再生可能で増加不可能な資源の効率的な開発は、その他の安定した条件下では、資源の枯渇につながることを示している。この法則は、これにより、資源の希少性の高まりを反映して、その資源の正味価格または「ホテリング地代」が金利と同じ割合で毎年上昇すると述べている。 ^{[ 28 ]}ハートウィックの法則は、再生不可能な資源を使用する経済における福祉の持続可能性に関する重要な結果をもたらす。 ^{[ 29 ]}