砂はコンピューター用半導体チップや建設、化粧品に使われていますが、世界の砂の供給は世界的な需要に追いついていません。
30年前、砂の価格は1トン当たり4ドル弱でしたが、今では10ドルに迫っています。
砂に代わる持続可能な素材が競争力を持つには、砂の採取に関する規制をより厳格にし、執行を強化する必要があると科学者たちは述べています。
砂の需要が急増し続け、砂は希少な商品となっています。
この天然資源は、コンピューター用半導体チップや建設に広く使われ、化粧品の有効成分にもなっています。しかし、現在の供給量は、世界の都市化の速度に追いついていません。
現在、砂の価格は1トン当たり10ドルに迫っています。31年前は4ドル弱でした。
砂はほぼすべての国で見つかりますが、最も需要が高いのは、形が不規則な砂です。この種の砂を使うと、粒が滑らかで対称的な砂を使うより製品を強くできますが、河川や小川の川底など、限られた環境でしか見つかりません。
不足に対処するため、天然砂を入手できない人々にとって、ガラスやMサンド（人工砂）などが適切な代替品とされています。
ここでは、エリック・ランビンスタンフォード大学の地理学者・環境科学者が、さまざまな代替品への関心が高まっている一方で、「世界全体で砂が物理的に完全に枯渇する可能性は低い」と説明します。
砂不足は建物の品質にどのような影響を及ぼす可能性がありますか？
砂漠の砂は、風によって侵食されて粒が滑らかになり、粒同士がよく結合しないため、建設資材には適しません。そのため、砂漠の都市ドバイの高層ビルは、はるばるオーストラリアから輸入した砂を使って建設されました。超高層ビルには極めて高品質の骨材が必要だからです。
高所得国は遠方から高品質の資材を輸入して使い続けるでしょう。その結果、採掘による影響を国外に移転させ、輸送費も増加します。
砂の需要が高く、規制が不十分な国では、都市の拡大、自然保護、農業などを理由に高品質の砂の鉱床が枯渇したり、利用できなくなったりすると、採取対象は有機物や塩分を含む低品質の資材へと移ります。用途を誤って使えば、建設の失敗や建物の崩壊の可能性が高まります。
地震後のハイチをはじめ、ナイジェリア、モロッコ、タイ、南アフリカ、イタリアでは、砂の品質の低さが建設の失敗に関係していると指摘されています。
全体として、世界規模で砂が枯渇する可能性は低い点に留意する必要があります。実際に見られるのは地域的な砂不足です。需要が物理的な供給可能量を上回ることで生じる物理的な不足と、土地利用の競合や、環境への影響を理由とする地域住民の採掘反対によって砂の鉱床を利用できなくなる経済的な不足があります。
建設により持続可能な資材や設計を採用すると、コストはどう変わるでしょうか。天然砂より安くなる可能性はありますか？
問題は、砂の採取がほとんど規制されていないことです。そのため、土地、淡水、沿岸生態系に深刻な影響を及ぼすにもかかわらず、砂は比較的安価な資源となっています。
より持続可能な建設資材が競争力を持つには、砂の採取に関する規制をさらに厳格にし、執行を強化する必要があります。いくつかの国では、「砂マフィア」と呼ばれる組織犯罪集団が砂の取引を支配し、破壊的な採取に反対する人々にためらいなく暴力を振るっています。こうした違法行為は砂の市場をゆがめ、イノベーションを妨げています。
砂の代わりに再生ガラスを使う案が提唱されています。実現可能な代替策だと思いますか？
ガラスを砕いて砂に相当する素材にする技術はすでに存在し、プール用フィルターの砂の代替品などとして実用化されています。しかし、ガラス瓶を砂に加工するより、洗浄して瓶として可能な限り何度も再利用するほうが、経済的で環境にも優しい方法です。また、すべての再生ガラスを砂に加工したとしても、世界で毎年使われる砂、砂利、砕石の合計400億～500億メートルトンには遠く及びません。
これまでに検討した、またはご存じの砂の代替品にはどのようなものがありますか？
未固結の堆積物を採掘する代わりに、岩石を砕いたり、建設・解体廃棄物、たとえばコンクリートや石材をリサイクルしたりして、細粒の砂やより粗い資材を人工的に生産できます。鉱物組成や形状をより細かく制御できるため、用途によっては砕石も同等、またはそれ以上に適しています。米国、欧州、中国では、すでに骨材の主な供給源となっています。
加工木材も有望な建設資材の代替品であり、炭素貯蔵にも貢献しますが、適しているのは低層・中層の建物に限られます。こうした代替品が大規模に普及するのは、砂の採取がより適切に規制され、採取と輸送に伴う環境外部性が価格に反映されてからです。
