温室効果ガス(GHG)とは、地球の大気中に存在し、熱を閉じ込める性質を持つ物質です。 二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(N2O)、フッ素化ガスなどのこれらのガスは、地球の温度を維持するために重要な自然の温室効果を生み出します。 しかし、人間の活動によりこれらのガスの濃度が大幅に増加し、地球温暖化が深刻化しています。
気候変動への対応において、温室効果ガスの排出を理解し、抑制することが最も重要です。温室効果の増大は、気温の上昇、異常気象、生態系の混乱を招いています。
温室効果ガス排出にはさまざまな分野が関与しており、それぞれに特有の影響をもたらしています。エネルギー、輸送、農業、工業など、その分野は多岐にわたります。温室効果ガスの排出量を分野別に分類し、最大の排出源を特定することは、排出削減の戦略や政策を的を絞って実施する上で不可欠です。
Fig. 1: Taken from OurWorldInData.org, licensed under CC-BY by author, Hannah Ritchie
最大の排出セクターを特定することは、その環境への影響を理解する上で極めて重要です。 商品やサービスの生産における機械化の度合いや汚染物質の量によっては、温室効果ガスをより多く排出するセクターがあります。
例えば、農業用のトラクターなどの特定の産業で使用される資本財は、本来かなり近いはずの自動車製造にはあまり関係がないかもしれません。この例のように、複数の産業に対して同様の規制を適用する画一的なアプローチは非生産的です。このような微妙なニュアンスの違いは、温室効果ガス排出への対応の緊急性を国際社会が認識する中で、公共政策の指針として影響力を持ちました。パリ協定などの国際的なイニシアティブや合意は、気候変動対策において各国が団結することを目的としています。温室効果ガス排出量を産業別に分類することは、国際的な排出削減努力の形作りに役立っています。
過去150年間は、世界中でかつてない規模の工業化の波が押し寄せた時代でした。化石燃料の燃焼と技術の進歩が主な要因となった急速な工業化成長の時代は、温室効果ガス排出量の急激な増加に大きく寄与しました。また、このことは生態系や気候パターンにも大きな影響を与えました。
過去20~30年の間に、地球規模での意識が著しく高まり、特定の部門における不均衡な排出量に対する関心が高まりました。個人、企業、政府は、気候変動対策の必要性を認識しています。世界規模、国家規模、地域規模を問わず、世界中で運動が起こり、温室効果ガス排出量を削減するための火急の行動が推進されています。
規制も十分ではないとして厳しい視線にさらされています。そのため、世界中でさらなる取り組みが行われ、排出量に直接、間接的な規制を段階的に課すアプローチが採用され、排出量の多い産業部門を炭素ニュートラルへと移行させることを目指しています。
気候変動は、主に人間の活動によって引き起こされた温室効果ガス排出量の増加と密接に関連していることは間違いありません。 温室効果ガス排出量の大部分を占める部門を理解することは、効果的な緩和策を策定する上で極めて重要です。 この包括的な調査では、温室効果ガス排出量の主な要因を掘り下げ、各部門の影響を評価し、潜在的な緩和策を検討しています。
エネルギー部門における化石燃料の燃焼は、温室効果ガス排出の重大なホットスポットとして際立っており、温室効果ガス排出の主要因となっています。このプロセスでは化石燃料が燃焼し、大量のCO2やその他の汚染物質が大気中に放出されます。世界的な物流が化石燃料に大きく依存し、規制に関する国際的な調整が停滞しているため、この状況は今後数十年にわたって続くことが予想されます。このカテゴリーにおける主な排出要因には、それぞれ異なる環境への影響を持つ石炭、石油、天然ガスなどがあります。
石炭：最も炭素集約的な化石燃料のひとつである石炭を発電や工業プロセスで燃焼させると、大量のCO2が排出され、地球温暖化が著しく進行します。環境への影響に対する認識が高まっているにもかかわらず、石炭は依然としていくつかの地域では主要なエネルギー源であり、排出削減の取り組みに大きな課題をもたらしています。
石油：採掘、精製、消費のすべての段階において、石油は温室効果ガス排出に大きな役割を果たしています。石油は、掘削から燃焼までのライフサイクル全体を通じて、CO2、CH4、その他の汚染物質を排出します。石油燃料に大きく依存している輸送部門は、これらの排出に大きく寄与しています。
天然ガス：石炭や石油よりもクリーンな代替燃料と考えられていますが、天然ガスにも環境への影響があります。天然ガスの採掘、処理、輸送には、強力な温室効果ガスであるCO2とCH4が排出されます。天然ガスは発電や暖房用燃料としてますます普及しているため、環境への影響を理解し、対処することが、より持続可能なエネルギーミックスを実現するために不可欠です。
産業プロセスは、温室効果ガス排出の主な要因であり、このカテゴリーでは製造業と廃棄物管理が主要な部門となっています。これらのプロセスに関わる複雑な作業により、大量の汚染物質が放出されるため、的を絞った緩和戦略の必要性が強調されています。
製造業にはさまざまな活動が含まれますが、特に次の3つの部門が顕著です。
セメント生産：セメント生産は、主に石灰石をセメント製造の主要工程であるクリンカーに化学変化させるため、主要な排出源となっています。この高温なプロセスにより、大量のCO2が大気中に放出されます。
化学工業：化学工業は、さまざまな化学物質や材料の生産により、排出量増加の一因となっています。特定の化学反応により温室効果ガスが放出されるため、持続可能な慣行、代替材料の研究、よりクリーンな生産方法の採用が求められています。
金属生産：金属生産、特に鉄鋼やアルミニウムの製造には、大量のCO2を排出するエネルギー集約型の工程が伴います。採掘から精錬に至るまで、炭素集約型の燃料や原材料への依存は環境問題を引き起こします。
一方、廃棄物管理による排出も、対処すべき重要な問題です。これらの活動には以下が含まれます。
埋立地からのCH4（メタン）排出：有機廃棄物が嫌気的に分解される埋立地は、メタン排出の主な原因となっています。実際、埋立地は世界のメタン排出の約11%を占めています。
廃棄物焼却：廃棄物焼却は廃棄方法のひとつですが、廃棄物焼却はCO2やその他の汚染物質を大気中に放出します。社会が廃棄物の増加に直面する中、この産業プロセスからの排出を軽減するためには、持続可能な解決策を見つけることが不可欠となっています。
農業活動は温室効果ガス排出に大きく寄与しており、家畜と作物栽培がその主な原因となっています。これらの排出を理解し、対処することは、持続可能な農業慣行を推進し、気候変動の影響を緩和するために極めて重要です。
家畜による排出：牛などの反芻動物の消化過程ではメタン(CH4)が発生するため、腸内発酵は排出の主な原因となっています。家畜の管理方法は、これらの排出を削減するための効果的な戦略を考案する上で極めて重要な役割を果たします。また、家畜の糞尿の不適切な管理はメタン(CH4)や亜酸化窒素(N2O)を放出するため、環境への影響を最小限に抑えるには嫌気性消化などの持続可能なアプローチが必要となります。
作物栽培：排出は、肥料の使用や土地利用の変化からも発生します。 肥料から発生するN2Oは、温室効果に寄与するため、精密農業や代替施肥法の必要性を強調しています。 さらに、農業のための森林伐採を含む土地利用の変化も、排出に寄与しています。
森林伐採と土地利用の変化もまた、地球温暖化ガス排出量に大きく影響しています。 自然景観の変化は、多くの場合、人間の活動によって引き起こされ、地球の気候に重大な影響を及ぼします。 このような広範な状況の中で、排出量に影響を与える要因として、伐採と農業の拡大という2つの重要な要素がそれぞれ異なる役割を果たしています。
伐採：木材やその他の目的で大規模に樹木を伐採することは、炭素隔離という重要なプロセスを妨げます。森林は炭素の吸収源として機能し、大量のCO2を吸収して貯蔵しています。木が伐採されると、貯蔵されていた炭素が大気中に放出され、温室効果の一因となります。世界の年間木材伐採量は、二酸化炭素換算(CO2e)で年間35億トンから42億トンに達すると推定されており、これは最近の地球全体の年間二酸化炭素排出量の10%以上にあたります。これらの排出量は、科学論文や公共政策では考慮されないことが多く、課題となっています。
農業の拡大：農業の拡大には、焼畑農業の実践が含まれます。焼畑農業では、植物を伐採して燃やすことで土地を確保し、植物に蓄積された炭素を大気中に放出します。これは、CO2レベルの上昇につながり、生物多様性を損なうことになります。農業のニーズと保全努力のバランスを取ることが、人間の活動と重要な生態系の保全との調和のとれた共存を促進する鍵となります。
住宅および商業活動は、暖房、冷房、およびエネルギー消費全般に対する需要を主な要因として、温室効果ガス排出に全体として寄与しています。これらの部門における排出源を理解することは、日々の人間の活動による環境への影響を把握する上で極めて重要です。
暖房と冷房：暖房用の化石燃料の燃焼により、CO2やその他の汚染物質が大気中に放出されます。世界グリーンビル評議会によると、世界のCO2排出量の約28%は、暖房、冷房、電力に使用されるエネルギーの生成によるものです。さらに、冷房システムにおける冷媒の広範な使用は、強力な温室効果ガスの排出につながります。
家庭でのエネルギー消費：照明、家電製品、電子機器など、さまざまな活動が含まれます。これらはすべて温室効果ガス排出の原因となります。実際、家庭でのエネルギー消費による排出量は、世界3大経済大国である中国、日本、米国では、最終的な総排出量の70~80%にも上ります。
道路車両、航空、海上活動における化石燃料の燃焼は、大気中に大量の汚染物質を放出します。 旅行や貨物輸送の需要が増加し続ける中、環境への影響を緩和するための効果的な戦略を開発するには、輸送部門における排出源を特定することが不可欠です。
道路：道路輸送は主にガソリンとディーゼルエンジンで頼っているため、排出源の主要な原因となっています。実際、道路部門における化石燃料の燃焼によるCO2排出量は、2015年以降200 Mt増加しています。内燃機関への依存は、CO2やその他の汚染物質を排出することになり、大気汚染や気候変動に大きく影響しています。
航空：航空はグローバルなつながりを可能にする一方で、排出という観点では切っても切り離せない課題をもたらします。ジェットエンジンは航空燃料を燃焼させ、高高度でCO2、水蒸気、その他の汚染物質を放出します。それらの航空業界による排出は、そのまま温室効果と気候変動の要因となっています。
海上輸送：貨物船が航行する距離の長さが原因で、海運業界の排出量は気候変動と海洋汚染の一因となっています。世界の総排出量の3%を占める海運業界の温室効果ガス排出量は、過去10年間で20%増加しています。世界貿易と海運活動が成長を続ける中、経済的な需要と環境保護を両立させるためには、輸送部門における持続可能な取り組みが不可欠です。
ここまで紹介した前向きな取り組みにもかかわらず、気候変動対策の国際的な取り組みを妨げるいくつかの課題が依然として残っています。化石燃料に大きく依存する産業が、持続可能な代替エネルギーへの移行による初期の経済的負担を負っているため、その経済性が大きな課題となっています。経済成長と環境の持続可能性のバランスを取るためには、戦略的計画と革新的なソリューションが必要であり、すべての人々にとって公平な移行を確保する必要があります。
各国間の合意形成にむけた継続的な取り組みは、気候危機に直面する世界的な協力体制の複雑性をさらに浮き彫りにしています。各国は、気候変動の影響を緩和するために効果的に協力する方法を模索している段階にあります。課題は、相反するアジェンダ、異なる国ごとの発展レベル、そして共有する世界的な脅威に対して、集団で取り組むための国際協力の推進をうまく調整し、実現していくことです。企業もまた、各国が導入しているさまざまな炭素税メカニズムや排出量開示規制の枠組みにうまく対応しなければなりません。
技術的な限界は、排出量の迅速かつ広範囲にわたる削減を達成する上で、依然として大きな障害となっています。 特に排出量の測定と管理、二酸化炭素の回収と貯留、輸送、農業などの分野における技術の進歩は、これらの限界を克服し、長期的な持続可能性の目標を実現するために不可欠です。 持続可能な未来への道のりには、革新性と回復力に対する共通のコミットメントをもって、これらの課題に協力して取り組むことが必要です。
気候変動による悪影響から地球を守るためには、温室効果ガスの排出削減が不可欠です。パリ協定のような合意で定められたネットゼロ目標の遵守に向けて世界が努力する中、企業や政府は、排出削減だけでなく、さまざまな分野で持続可能な慣行を推進する包括的な戦略を模索する必要があります。主な緩和戦略には、以下が含まれます。
結論として、気候変動に対処するための的を絞った戦略を策定するには、さまざまな部門からの温室効果ガス排出量を理解することが不可欠です。各部門内の特定の排出源に対処し、緩和策を実施し、国際協力を促進することで、より持続可能で強靭な未来に向けて取り組むことができます。