化石燃料から再生可能エネルギーへの移行に伴い、発電は世界の重要電池用鉱物の供給に負担をかけることになる。
世界の電池容量は現在の40倍に拡大する必要があり、将来の容量の80%は電気自動車が必要とすることになる。集積回路の需要も増加する見込みだ。
両者の間では、車両とその他の用途との間で競争が生じるだろう。電車、トロリーバスなどの連続給電式車両は交通計画で中心的な役割を果たし、これらの重要鉱物への需要を緩和すべきである。
世界の自動車メーカーは2030年代半ばまでに石油系車両からバッテリー式電気自動車へ切り替える意向を表明しているが、EVは6倍の鉱物投入量を必要とし、集積回路の使用量も増加する。すでに世界的な集積回路不足により、自動車メーカーは生産を削減することを余儀なくされている。数十億台のEVに必要な素材を持続的に供給できるのか。EVサプライチェーンの環境的・社会的コストを検証し、乗客1キロメートルあたりの重要鉱物の必要量を最小化する方法を考える必要がある。
風力と太陽光への依存が高まることで、これらの電源の断続性が際立つだろう。晴天時には発電量が多すぎ、夜間、雨天、冬季には発電量が少なすぎるためである。化石燃料は需要に応じて燃焼できる貯蔵エネルギーを提供するが、再生可能エネルギーが主体となる未来には電池貯蔵が必要となり、希少な供給を逼迫させるだろう。電力貯蔵能力は需要を満たすには不十分となる可能性が高く、消費者は電気自動車の充電かテレビの視聴かの選択を迫られるかもしれない。
私たちは、貯蔵電力の供給を輸送需要に適合させるため、電車やトロリーなどの電化された大量輸送の選択肢を推進している。
EVは、スマートフォン1台と比べて最大で1万倍のリチウムを使用することがあり、世界の自動車メーカーと電子機器メーカーの間で供給競争を引き起こしている。IEAの2021年持続可能な開発シナリオにおける重要鉱物について、2040年には電池貯蔵の80%が軽量電気自動車に使用され、これにはリチウムとニッケルの生産を40倍に、銅、黒鉛、コバルトの生産を2020年水準と比べて20倍以上に増やす必要がある。
平均的な車両は時間の96%が駐車されており、電池と半導体に必要な希少素材の大部分が使われないまま眠ることを意味する。電池は自然に時間とともに劣化し、「ファントムドレイン」と呼ばれる緩やかな電力低下を経験する。ファントムドレインにより、電池にはブースターケーブルで別の電池から電力を供給する必要が生じることもある。別の電池。EVが多く集まる地域では、人々が夕方に車を接続するため送電網に過負荷が生じる可能性があり、電力網そのものがEV電池を充電するために電池貯蔵を必要とする場合もある。
環境および社会への影響
EVのモーター、充電システム、さらには電池の熱管理にも集積回路の増加が必要となるが、これらの回路の製造は大きな炭素排出量を伴い、大量の水を必要とする。台湾は世界の半導体の3分の2を製造しているが、干ばつに直面している。「当局者や研究者は、気候変動により今後数年間で水不足がより深刻な恒常的な問題となる可能性があると警告している」と、ウォール・ストリート・ジャーナルは4月に報じ、「農家は、長期にわたる不足によって農地が不毛になることを懸念している」と伝えた。
半導体メーカーは北米南西部で新たな工場を建設しているが、地球温暖化により同地域では中程度の干ばつが大干ばつへと変わった。同様に、チリのアタカマ塩原では、全水供給量の65%がリチウム採掘に充てられており、極端な水不足を引き起こし、地域の農家が作物を育てたり家畜を飼育したりする能力に影響を与えている。
鉱物需要の増加は、著しい温室効果ガス排出、生物多様性の喪失、汚染、人権侵害につながる可能性がある。コンゴ民主共和国は、電池配合の重要成分であるコバルトを世界の60%を生産しているが、需要が非常に高まるため、埋蔵量は2030年までに枯渇すると見込まれ、時間とともに採掘の集約化が進むだろう。コンゴ民主共和国では、国際人権団体アムネスティ・インターナショナルが、特に児童労働の違反に関して、コバルト採掘を人権侵害と関連付けている。
電池はEVのコストの30%から40%を占めており、価格の高騰や供給の途絶はEVを消費者にとって魅力の乏しいものにし、「安全な選択肢」である石油系車両へと消費者を戻す恐れがある。リチウムイオン電池の価格は2014年から2018年にかけて半減したが、それ以降はわずか10%の下落にとどまっている。技術革新や規模の経済による節約は、需給によってすぐに失われる。鉱業は「ネットワーク効果」の恩恵を受けない。社会的・政治的に困難な環境にある鉱山は、資源ナショナリズムの波を引き起こし、供給を混乱させる可能性がある。例えば、コンゴ民主共和国の2018年の増税がコバルトと銅に課された際にはそれが実際に起きた。EVの充電に関連する問題は、すでにカリフォルニア州でEV所有者の5人に1人が石油系車両に戻る結果を招いている。
電車を増やし、採掘を減らす
車両向けの重要素材の確保は、「交通部門の長期的な持続可能性への脅威」となる可能性があり、公共交通機関の改善が優先されなければならない。公共交通機関の大部分は、貯蔵電力ではなく連続給電を利用すべきである。レールや架空線を使用する電車、トロリーバス、eHighwaysは、新たな交通インフラの基幹となるべきである。
幸いなことに、これには技術的なブレークスルーは必要なく、「これは車両の問題ではなく、都市設計の問題である」。持続可能な未来は、交通を一から作り直すことよりも、再構想することが中心となる。鉄道は貨物と旅客の輸送手段の中で最もエネルギー効率の高い手段の一つであるが、公の議論では軽視されがちである。
今こそ、その議論を始める時である。
