極端な気温と認知バイアス

発行済み 11 6月 2024

脱炭素化の専門家マイケル・バーナード氏は、気候変動に効果的に対処するためには長期的な思考と戦略的計画が重要であり、特に産業用熱管理においては電化が将来的であると考えています。

「私は毎日、さまざまな業界の人たちを困らせています」とマイケル・バーナード氏は笑いながら語ります。バーナード氏は、持続可能な意思決定のためのクリーンエネルギーに関する世界的な洞察と専門知識を提供する、著名な脱炭素化の専門家で、ポッドキャストのホスト、アドバイザーです。気候変動への対応という目標に突き動かされ、経験的現実、物理学、経済学に導かれ、さまざまな経歴を持つ人物です。これには、グローバルなテクノロジー、複雑な技術システムの設計に関する豊富な経験、組織変革に関する専門知識が含まれます。

さまざまな領域を横断するキャリアを積む中で、彼は特定の分野に焦点を絞った従来の業界の役割にとらわれない独自の視点を身につけました。「そのような業界の外にいることで、集団思考として知られる認知バイアスのひとつに左右されることがないのです」と彼は言います。「これにより、気候問題を独自に分析し、対処できるようになります。規模や大きさを理解し、解決策とされるものを探り、基礎科学を使って最も可能性の高いものを特定します」。

産業用熱供給業界にとって、未来は電化です。

彼は、産業空間における熱管理の研究に時間を費やし、どのようなアプローチが現実的で、何が現実的でないか、そしてその先に何があるのかについて見識を深めてきました。「多くの人々は2年間の技術バブルの中で生きており、2035年まで見通すのは難しいでしょう。」と彼は言います。「だからこそ、私は人々が将来を見据えて、私たちがどうなるかを予測できるように手助けをしているのです。産業用熱供給業界にとって、未来は電化です。」

バーナード氏によると、産業用熱需要の約45パーセントは200度の閾値を下回っており、市販のヒートポンプはこの需要を満たすことができるそうです。これは注目すべき進歩です。なぜなら、1単位の電気で駆動されるヒートポンプは、周囲の環境から3単位の熱を移動させることができるからです。

Caption Pit furnaces in steel production is one heating process that can be run on electricity instead of gas.鉄、アルミニウム、ガラスの生産には、1,200～3,000度という非常に高い温度が必要となります。しかし、燃焼に頼らなければならないという考え方は修正されなければなりません。

「電気アーク炉は、隙間を流れる膨大な量のエネルギーを利用して、極限の温度に到達できるようにするという解決策を提供します」とバーナード氏は言います。「産業用熱のあらゆるコンポーネントには電気ベースのソリューションがあり、どのソリューションが最も実行可能かという疑問が生じます。たとえば、Kanthalは古いストーブのコイルバーナーのような抵抗加熱を提供しています。その他の代替手段としては、マイクロ波加熱、電磁スペクトル、赤外線技術、ガスプラズマなどがあります。」

では、将来加熱産業が電気で動くようになるとしたら、なぜ私たちはその力をまだ活用していないのでしょうか。数年前、バーナード氏は「2100年までの水素需要」や「2060年までのグリッドストレージ予測」といった分野の需要と供給曲線を詳しく研究していました。その間に、コストの懸念が産業熱の脱炭素化の障害になっていることに気づきましたが、認知バイアスが利用可能な解決策を採用する上で最大の障害となっています。

「自分が大量の天然ガスを燃焼する工業施設の管理者だと想像してください」と彼は言います。「急務となっているのは、気候への影響に対処することです。直感的には、ある分子を別の分子に置き換えたくなるかもしれませんが、一歩下がって代替案を検討することが重要です。残念なことに、業界に閉じこもった集団間のバブルの中では、電気自動車への切り替えによる脱炭素化についての会話はめったに起こりません」。

電動化の障壁を乗り越える

考慮すべきもう1つの要素は設備投資です。「セメント工場は、コストが約5億ドルと高く、耐用年数が60年なので、気まぐれで簡単に取り替えられるものではありません」とバーナード氏は言います。しかし、セメント窯に電気熱を利用したり、電気化学セメント製造方法を採用するなど、セメント生産の脱炭素化には別のアプローチが存在します。」

既存のインフラへの投資は埋没費用となることが多いため、埋没費用の誤信を避けることが不可欠です。すでに資金が使われたことを認識し、最適な進路を決定することに焦点を移すことが重要です。彼は、設備投資戦略では既存資産の潜在能力を最大限に引き出すことを優先すべきだと強調しています。

セメント工場では、石灰石キルンの下の熱源を電気的なものに置き換えたり、石灰石からCO2を回収したりするなど、改修の機会が現れています。脱炭素化の取り組みには、セメントクリンカの製造において、化石メタンから生物由来のメタンに置き換えることも含まれ、3つの異なる技術の可能性を活用することができます。

さらに、天然ガスを使用する方がコスト効率が高いように見えるかもしれませんが、炭素価格設定を導入することで魅力的な解決策が生まれます。「EUが免除を廃止し、炭素価格設定を実施する上で進歩したことで、製造業者にとって公平な競争の場が生まれました」とバーナード氏は言います。「この変化により、産業用電化は天然ガスへの依存を続けるよりも経済的に有利となり、持続可能性の目標に沿った実践が可能になりました。」

財政上の配慮、気候要件、利用可能な技術、そして電力網の強化の整合性がとれていることは、将来が明るいことを示唆しています。目先の成果だけに焦点を当てるのではなく、2035年に向けた戦略的な視点を取り入れることで、エネルギー源として電子を優先することが論理的な選択になります。バーナード氏は、すべての工場に対して包括的な産業脱炭素化ロードマップを策定することが不可欠であると強調します。

「完全な電化には障壁が存在しますが、それは技術に関連したものではありません。」と彼は言います。「あらゆる産業プロセスを電気で実現する可能性は手の届くところにあります。しかし、その進展は断続的なもので、エネルギーミックスは進化していくでしょう」。