産業革命を振り返ってみよう

１８世紀 半ば のイギリスに始まった産業革命は、現在第3次産業革命(第三段階)を迎え 第四次産業革命の姿が見え始めてきました。 現在未来を両方見据えることで、現在向かうべき道筋が見えてきます。

第1次産業革命（18世紀半ばから19世紀）

イギリスの産業革命は1760年代から1830年代に渡って起きました。水力・蒸気機関を活用した機械製造設備が導入され工業化・都市化が進んだ産業の変革。石炭利用によるエネルギー革命、それにともなう社会構造の変革のことです。

第2次産業革命（19世紀後半）

年代は1865年から1900年までに渡って起きました。 既存の産業の成長に加え、鋼鉄、石油、電気などの新たな産業（重化学工業）も拡大していき、電力を使い大量生産が行われました。 石油利用によるエネルギー革命 。

第3次産業革命

20世紀半ばから後半、1990年代から、21世紀初頭(所説有り)に渡って起きました。第三次産業革命における進歩は、パーソナルコンピュータ、インターネット、スマートフォン、情報通信技術 (ICT) などがあります。 デジタル革命。原子力(ウラン)利用によるエネルギー革命 。

第4次産業革命「インダストリー4.0」

ロボット工学、人工知能 (AI) 、ブロックチェーン（仮想通貨）、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー（生物工学）、量子コンピュータ、モノのインターネット (IoT) 、3Dプリンター、自動運転車（スマートカー）、仮想現実、拡張現実、複合現実などの多岐に渡る分野においての技術革新が特徴です。

2013年4月、ドイツ工学アカデミーのワーキング・グループが「インダストリー4.0導入に向けた提言書」をまとめ、「プラットフォームインダストリー4.0 」 が設立されました。2018年2月、プラットフォームインダストリー4.0はインダストリー4.0の取組を具現化するため適用領域の作成に注力しています。

今後の日本のエネルギーは再生可能エネルギーによるクリーンな水素？!

資源に乏しい日本は、エネルギーの供給のうち、天然ガス、石油や石炭などの化石 エネルギー が8割以上を占めており、そのほとんどを海外に依存しています。再生可能エネルギーは国産のエネルギー源であるため、エネルギー自給率の改善に寄与します。

化石エネルギー 、原子力（ウラン・プルトニウム）は有限な資源です。しかし、再生可能エネルギーは、広義に 太陽 ・ 地球物理学 的・ 生物学 的な源に由来し、利用する以上の速度で 自然界 によって補充される エネルギー です。

再生可能エネルギーにより作り出した電力を利用して水素を「作り」、「貯め・運び」、「使う」、未来の水素社会の実現に向けたモデルを構築する取り組みが行われています。水素を 再生可能エネルギーから製造することができれば、製造段階でもCO2を排出しないクリーンな水素が実現できます。

日本はどんなエネルギーに頼っているの？

①再生可能エネルギー

再生可能エネルギーは、温室効果ガスを排出しない脱炭素エネルギー源であるとともに、国内で生産可能なことからエネルギー安全保障にも寄与できる有望かつ多様で、重要な国産エネルギー源です。

②原子力

原子力発電に使われるウランは天然の鉱物や海水に含まれ、地殻上に分布する限りある物質です。天然のウランは主にウラン235 とウラン238という2種類の元素で構成されています。

国際機関の調査報告に依れば、回収可能なウラン資源量は、約800万トンといわれています。2020年7月時点における世界全体の原子力発電所の規模は約4億kWなので、仮に一基あたり電気出力100万kWの原子炉400基と考えると、現在の原子力発電所数が変わらない場合は、あと170年程度は同じ価格帯でウラン資源を使えることになります。

一方、世界の原子力発電所は増加の傾向にあります。発電過程で二酸化炭素を排出しない原子力発電の特徴が気候変動対策として世界的に有望視されている事等が主な理由と言えるでしょう。

国際機関IEA（2019年）の報告では、2035年頃までのウラン需要とこれを満たすための新たな供給の予測が示されています。この予測では、世界の原子力発電設備容量は2035年までに3億3,100万kW(低需要ケース)～5億6,800万kW(高需要ケース)になるとしており、高需要ケースの場合には、ウラン供給が不足する可能性がある事を示しています。

ウラン需要の高まりに備えた技術開発が必要となり登場したのが高速炉サイクルシステム（もんじゅ）です。高度な技術が必要で本稼働するにはまだ時間が掛かりそうです。

エネルギー 自給率1割(2016年は9.6%)にも満たない日本で、資源もなく二酸化炭素も排出せず一気に自動車を電気自動車(EV)に全振りすることが出来るのでしょうか、やはり核融合炉の実現等ブレークスルーの後ではないでしょうか？それまでは緩やかに増加するにとどめたほうが良いと思いますが、みなさまの考えは？

③化石エネルギー

現時点でエネルギー供給の大宗を担っており、今後も重要なエネルギー源である。一方で、脱炭素化の観点から対応が求められています。

④水素・アンモニア

水素・アンモニアは、多様なエネルギー源から製造することが可能であるため、国内資源の活用を含むエネルギー調達先の多様化を通じ、エネルギー安全保障の強化に寄与しています。

⑤熱

熱と電気を組み合わせて発生させるコージェネレーションは、熱電利用を同時に行うことによりエネルギーを最も効率的に活用することができる方法の一つです。