化石燃料

化石燃料[ ^a]は、石炭、石油、天然ガスなどの炭素化合物または炭化水素を含む物質であり、^[2]地殻内の先史時代の生物（動物、植物、プランクトン）の残骸から自然に生成され、地層内で発生します。このような化合物の混合物の貯蔵庫は、抽出および燃焼して、人間が直接使用する熱（調理や暖房など）を供給したり、車両を推進できる熱機関（蒸気または内燃機関など）に動力を与えたり、蒸気タービン発電機で電気を生成したりするために、人間が消費する燃料として使用できます。^{[3]一部の化石燃料は、}灯油、ガソリン、ディーゼル などの派生物にさらに精製されます。

化石燃料の起源は、光合成による炭素固定によって生成された有機分子を含む地中の死んだ生物の嫌気性分解です。^[4]これらの物質から高炭素化石燃料への変換には、通常、数百万年という地質学的プロセスが必要です。^[5]自然が化石燃料を形成するのに長い時間がかかることから、化石燃料は再生不可能な資源と見なされています。

2022年には、世界の一次エネルギー消費の80％以上、電力の60％以上が化石燃料によるものでした。^[6]化石燃料の大規模な燃焼は、深刻な環境被害を引き起こします。 2022年の人間の活動による温室効果ガス排出量の70％以上は、それらの燃焼によるCO2でした。 ^{[7]地球上の} 自然のプロセス、主に海洋による吸収は、このCO2のほんの一部しか除去できません。したがって、大気中の二酸化炭素は年間数十億トンも正味で増加しています。^[8]メタン漏れは重大ですが、^{[9] ：52}化石燃料の燃焼は、地球温暖化と海洋酸性化を引き起こす温室効果ガス排出の主な発生源です。さらに、大気汚染による死亡のほとんどは、化石燃料の粒子状物質と有害ガスによるものです。これは世界の国内総生産の3％以上のコストがかかると推定されており^[10]、化石燃料の段階的廃止により毎年何百万人もの命が救われることになるだろう。^{[11] [12]}

化石燃料が引き起こす気候危機、汚染、その他の悪影響の認識により、化石燃料の使用を止めて持続可能なエネルギーに切り替える政策転換や活動家運動が広範に起こっています。^[13]化石燃料産業は世界経済に深く組み込まれ、多額の補助金を受けているため、^[14]この移行は大きな経済的影響を及ぼすことが予想されます。^{[15]多くの利害関係者は、この変化は}公正な移行である必要があると主張しています。 ^{[16]化石燃料産業の}座礁資産によって生み出される社会的負担に対処する政策を策定する必要があります。^{[17] [18]}

手頃な価格でクリーンなエネルギーと気候変動対策に関する国連の持続可能な開発目標やパリ気候協定といった国際政策は、世界レベルでこの移行を促進することを目的としている。2021年、国際エネルギー機関は、世界経済と社会が気候変動の最悪の影響を回避し、気候変動緩和の国際目標を達成したいのであれば、新たな化石燃料採掘プロジェクトを開始することはできないと結論付けた。^[19]

化石燃料は、数百万年かけて地殻内の熱と圧力にさらされて死んだ植物の化石化した残骸から形成されたという理論は、アンドレアス・リバビウスが「1597年のアルケミア[アルキミア]」で初めて提唱し、その後ミハイル・ロモノーソフが「早くも1757年、そして確実に1763年までに」提唱した。^[21]「化石燃料」という用語が最初に使われたのは、ドイツの化学者カスパル・ノイマンの著作で、英語に翻訳されたのは1759年である^。[22]オックスフォード英語辞典によると、「化石燃料」というフレーズの「fossil」という形容詞は「掘って得られる、地中に埋まっているのが見つかる」という意味で、少なくとも1652年に遡る。^[23]英語の名詞「fossil」が18世紀初頭に主に死んだ生物を指すようになる前のことである。^[24]

数百万年前に無酸素状態で大量に死んで堆積した水生植物プランクトンと動物プランクトンは、嫌気性分解の結果として石油と天然ガスを形成し始めました。地質学的に長い年月をかけて、この有機物は泥と混ざり合い、さらに重い無機堆積物の層の下に埋もれました。その結果生じた高温と高圧により、有機物は化学的に変化し、最初はオイルシェールに含まれるケロゲンと呼ばれるワックス状の物質になり、その後、カタゲネシスと呼ばれるプロセスでさらに熱が加わって液体と気体の炭化水素になりました。これらの熱駆動型の変化にもかかわらず、燃焼で放出されるエネルギーは依然として光合成に由来しています。^[4]

陸上植物は石炭とメタンを生成する傾向があった。石炭田の多くは地球の歴史における石炭紀に遡る。陸上植物はまた天然ガスの源であるタイプIIIケロジェンを生成する。化石燃料は自然のプロセスによって継続的に生成されるが、生成に数百万年かかり、既知の利用可能な埋蔵量が新しい埋蔵量よりもずっと速く枯渇しているため、再生不可能な資源として分類される。 ^{[25] [26]}

化石燃料は、大気中で容易に燃焼して熱を生成できるため、人類の発展にとって重要でした。泥炭を家庭用燃料として使用することは、有史以前から行われていました。石炭は、金属鉱石の製錬のために初期の炉で燃やされていましたが、石油の浸出液から得られる半固体炭化水素も古代に燃やされていました。^{[29]それらは主に防水や}防腐処理に使用されました。^[30]

石油の商業的採掘は19世紀に始まった。^[31]

かつては石油生産の不要な副産物として燃やされていた天然ガスは、現在では非常に貴重な資源と考えられています。^{[32]天然ガス鉱床は}ヘリウムの主な供給源でもあります。

従来の原油よりもはるかに粘性の高い重質原油と、ビチューメンが砂と粘土と混ざったオイルサンドは、2000年代初頭に化石燃料源としてより重要になり始めました。 ^[33]オイルシェールや類似の物質は、高分子有機化合物の複雑な混合物であるケロジェンを含む堆積岩であり、加熱（熱分解）すると合成原油を生成します。追加処理により、他の既存の化石燃料の代わりに使用できます。2010年代から2020年代にかけて、より処理しやすい埋蔵量に比べて炭素コストが高いため、このような資源の開発への投資が減少しました。 ^[34]

18 世紀後半以前は、風車や水車が小麦粉を製粉したり、木を切ったり、水を汲み上げたりする作業に必要なエネルギーを提供し、木や泥炭を燃やして家庭の暖房を提供していました。最初は石炭、後に石油となった化石燃料を蒸気機関に広く使用したことで、産業革命が可能になりました。同時に、天然ガスや石炭ガスを使用したガス灯が広く使用されるようになりました。内燃機関が発明され、自動車やトラックに使用されるようになったことで、化石燃料から作られるガソリンとディーゼル油の需要が大幅に増加しました。鉄道や航空機など、他の輸送手段も化石燃料を必要とします。化石燃料のその他の主な用途は、発電と石油化学産業の原料です。石油抽出の残りであるタールは、道路建設に使用されます。

緑の革命のエネルギーは、肥料（天然ガス）、農薬（石油）、炭化水素燃料の灌漑などの化石燃料によって供給された。^{[35] [36]}合成窒素肥料の開発は、世界の人口増加に大きく貢献した。現在、地球上の人口のほぼ半分が合成窒素肥料の使用によって養われていると推定されている。 ^[37]肥料商品価格機関の責任者によると、「世界の食糧の50％は肥料に依存している」という。^[38]

化石燃料の燃焼には、多くの負の外部性 、つまり燃料を使用する人々を超えて環境に悪影響を与える影響があります。これらの影響は燃料によって異なります。すべての化石燃料は燃焼時にCO2を放出し、気候変動を加速させます_。石炭、そして程度は低いものの石油とその派生物の燃焼は、大気中の粒子状物質、スモッグ、酸性雨の原因となります。^{[39] [40] [41] 2018年の化石燃料による大気汚染は、2.9兆米ドル、つまり世界の}国内総生産（GDP） の3.3％のコストがかかると推定されています。^[10]

_{気候変動は主にCO2}などの温室効果ガスの放出によって引き起こされ、化石燃料の燃焼がこれらの排出の主な原因です。世界のほとんどの地域で、気候変動は生態系に悪影響を及ぼしています。^[44]これには種の絶滅や人々の食糧生産能力の低下が含まれ、世界的な飢餓の問題に拍車をかけています。地球温暖化が継続すると、生態系と人々の両方にさらなる悪影響が及ぶことになります。世界保健機関は、気候変動が21世紀における人類の健康に対する最大の脅威であると述べています。^{[45] [46]}

化石燃料の燃焼により硫酸と硝酸が生成され、酸性雨となって地上に降り注ぎ、自然地域と建築環境の両方に影響を与えます。大理石や石灰岩で作られた記念碑や彫刻は、酸が炭酸カルシウムを溶かすため、特に影響を受けやすいです。

化石燃料には、主にウランとトリウムなどの放射性物質も含まれており、大気中に放出されます。2000年には、世界中で石炭の燃焼により約12,000トンのトリウムと約5,000トンのウランが放出されました。^{[47] 1982年に米国で石炭を燃焼すると、}スリーマイル島原発事故の155倍の放射能が大気中に放出されたと推定されています。^[48]

石炭を燃焼すると、大量のボトムアッシュとフライアッシュも発生します。これらの物質は、さまざまな用途に使用され（フライアッシュの再利用を参照）、たとえば、米国の生産量の約40％が利用されて^います。^{[ 49 ]}

燃焼による影響に加え、化石燃料の採取、加工、流通も環境に影響を及ぼします。石炭採掘方法、特に山頂採掘と露天掘りは環境に悪影響を及ぼし、沖合での石油掘削は水生生物に危険をもたらします。化石燃料井は、ガスの漏出によるメタン放出の一因となる可能性があります。石油精製所も、大気汚染や水質汚染など、環境に悪影響を及ぼします。石炭はディーゼル機関車で輸送されることもありますが、原油は通常タンカー船で輸送され、追加の化石燃料の燃焼が必要になります。

化石燃料の悪影響に対抗するために、さまざまな緩和策が講じられてきた。これには、再生可能エネルギーなどの代替エネルギー源を利用する動きも含まれる。環境規制では、フライアッシュなどの廃棄物を大気中に放出することを禁止する規則など、さまざまなアプローチでこれらの排出を制限している。^[41]

2020年12月、国連は、温室効果ガスの排出削減の必要性にもかかわらず、各国政府が化石燃料に「倍賭け」しており、一部の国ではCOVID-19からの復興刺激策の資金の50％以上を代替エネルギーではなく化石燃料生産に転用しているという報告書を発表した。国連事務総長のアントニオ・グテーレスは、「人類は自然に対して戦争を仕掛けている。これは自殺行為だ。自然は常に反撃し、すでに勢いを増し、怒りを増している」と宣言した。また、米国が中国やEUなどの他の排出大国に加わり、2050年までに排出量実質ゼロを達成する目標を採択する計画を予想し、まだ希望の理由はあると主張した。 ^{[50] [51] [52]}

化石インフレーションとは、化石燃料がインフレに与える影響を表す用語である。^{[53] [54]}

2022年8月のVoxによると、「経済学者はエネルギー価格が高インフレの主な原因であると指摘している」と述べ、「エネルギー価格は間接的に経済のほぼすべての部分に影響を及ぼす」と指摘している。^[53]化石燃料価格の上昇により価格が大幅に上昇するセクターには、運輸、食品、海運などがある。^[53]

ムーディーズのマーク・ザンディ氏は、第二次世界大戦以降のあらゆる大きなインフレは化石燃料価格が原因だったと述べている。^[53]

2022年のロシアによるウクライナ侵攻の経済的影響は、化石燃料がインフレを引き起こした最近の大きな例である。^[54]イザベル・シュナーベルを含む一部の経済学者は、化石燃料への依存が2021年から2022年のインフレ急上昇の主な要因であると考えている。^{[53] [54]}

ゲルノット・ワグナーは、再生可能エネルギーなどの技術とは異なり、コモディティは価格変動の影響を受けやすいため、望ましくないエネルギー源であると主張している。また、技術は時間の経過とともに改善され、相対的に安価になると主張している。 ^{[53] [55]} COVID-19パンデミックから抜け出すには、パンデミック発生時に石油などの価格が通常より安く、その後平均以上の価格が続き、インフレの認識を悪化させたため、ベース効果現象の可能性を主張する人もいた。 ^{[56] [57]}

インフレ抑制法は、短期的には大きな救済策にはならないと予想されるが、米国の化石燃料への依存度を下げ、経済にインフレを引き起こす化石燃料の能力を低下させることを目指している。^{[53] [58] [55]} ムーディーズは、この法案により、2030年までに典型的なアメリカの世帯のエネルギー支出が2022年のドル換算で年間300ドル以上削減される可能性があると見積もっている。^[53]

化石燃料による環境汚染は人間に影響を及ぼします。化石燃料の燃焼から生じる粒子状物質やその他の大気汚染物質を吸い込むと、病気や死を引き起こす可能性があるからです。これらの健康への影響には、早死、急性呼吸器疾患、喘息の悪化、慢性気管支炎、肺機能の低下などがあります。貧困者、栄養不良者、幼児や高齢者、既存の呼吸器疾患やその他の健康障害のある人は、より危険にさらされています。^[60]化石燃料による世界の大気汚染による死亡者は、800万人以上（2018年、全世界の死亡者のほぼ5人に1人）^[61]、1020万人（2019年）^[62]、化石燃料の使用による大気汚染による超過死亡数は513万人（2023年）と推定されています。^[63]

すべてのエネルギー源は本質的に悪影響を及ぼしますが、データによると、化石燃料は最も高いレベルの温室効果ガス排出を引き起こし、人間の健康に最も危険です。対照的に、現代の再生可能エネルギー源は人間の健康にとってより安全で、よりクリーンであるようです。EU における事故や大気汚染による死亡率は、テラワット時(TWh) ごとに次のとおりです。

^[64]データが示すように、石炭、石油、天然ガス、バイオマスは、水力、原子力、風力、太陽光発電よりも死亡率が高く、温室効果ガスの排出量も高い。科学者は、化石燃料源を原子力に置き換えることで180万人の命が救われたと主張している。^[65]

化石燃料からの投資撤退、または化石燃料からの投資撤退と気候変動対策への投資は、化石燃料の採掘に携わる企業に関連する株式、債券、その他の金融商品を含む資産の組織的投資撤退に対して社会的、政治的、経済的圧力をかけることで気候変動を軽減しようとする試みである。^[70]

2011年に米国の大学キャンパスで化石燃料からの投資撤退運動が起こり、学生たちは大学当局に対し、化石燃料産業への基金投資をクリーンエネルギーや気候変動の影響を最も受けているコミュニティへの投資に転換するよう要請した。^[71] 2012年にはメイン州のユニティ・カレッジが高等教育機関として初めて化石燃料からの基金投資 撤退を行った^{[72] 。}

2015年までに、化石燃料からの投資撤退は歴史上最も急速に成長した投資撤退運動であったと報告されている。 ^{[73] 2023年7月現在、世界中で40.5}兆ドル以上の資産を保有する1593以上の機関が、 何らかの形で化石燃料からの投資撤退を開​​始または約束している。^[74]

投資撤退者は、その決定の理由としていくつかの理由を挙げている。ある人にとっては、投資を中核的価値観と一致させる手段であり、またある人にとっては、化石燃料産業と戦うための戦術であり、またある人にとっては、気候関連の金融リスクからポートフォリオを保護する方法である。^[75]金融研究では、長期的には、化石燃料からの投資撤退は投資家の収益にプラスの影響を与えていることが示唆されている。^{[76] [77]}

2019年、サウジアラムコは上場し、世界最大の新規株式公開を経て、取引2日目に時価総額2兆米ドルに達しました。 ^{[ 78] [79]}

化石燃料補助金は、化石燃料に対するエネルギー補助金です。住宅暖房用の天然ガスに対する売上税の引き下げなど、消費に対する減税や、石油探査に対する減税など、生産に対する補助金の場合があります。また、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料の燃焼による大気汚染や気候変動など、無料または安価な負の外部性の場合もあります。化石燃料補助金の一部は、石炭火力発電所への補助金など、発電を通じて行われます。

化石燃料補助金を廃止すれば、大気汚染による健康リスクが軽減され、^[80]世界の炭素排出量が大幅に削減され、気候変動の抑制にも役立つだろう。^[81] 2021年現在、政策研究者は、環境に有害な農業補助金や水補助金^{[アップデート]}よりも、化石燃料補助金にかなり多くの資金が費やされていると推定している。^[82]国際エネルギー機関は、「化石燃料価格の高騰は貧困層に最も大きな打撃を与えるが、補助金は脆弱なグループを保護するために適切に対象を絞られていることはほとんどなく、人口の裕福な層に利益をもたらす傾向がある」と述べている。^[83]

G20諸国は非効率的な化石燃料補助金を段階的に廃止することを約束している にもかかわらず、 ^[84] 2023年現在^{[アップデート]}、有権者の要求や[ ^{85] [86]}エネルギー安全保障のため、補助金は継続されている。^[87] 2022年の世界の化石燃料消費補助金は1兆ドルと推定されている。^[83]石油価格によって毎年変動するものの、一貫して数千億ドルの規模である。^[88]

• バレット、ロス、ワードン、ダニエル（編）、オイルカルチャー。ミネアポリス、ミネソタ州：ミネソタ大学出版局、2014年。
• ボブ・ジョンソン『カーボン・ネーション：アメリカ文化の形成における化石燃料』ローレンス、カンザス州：カンザス大学出版局、2014年。

Wikiquote には化石燃料に関する引用があります。

• グローバル化石インフラトラッカー 2019年12月10日アーカイブウェイバックマシン
• エネルギーとクリーンエア研究センター