地球温暖化との戦いは新たな冷戦だ

最初の巨大な再生可能エネルギー革命――アメリカ全土に水力発電ダムを建設し、最終的にアメリカのあらゆる家庭に電力を普及させた革命――は、ある破産売却から始まった。1877年、ジェイコブ・シェルコップはナイアガラの滝運河会社が所有する水路の競売に出席した。幾人もの起業家が、滝の猛烈な勢いを利用しようと試みては失敗していた。その夜、彼は妻にこう言った。「ママ、あの溝を買ったよ」

2年後、トーマス・エジソンは研究室で40時間連続点灯する電球を開発しました。その3年後、シェルコップは滝の下に発電機を設置し、滝の上にある16個の電球に電力を供給しました。

最初の光は観光客を魅了し、この滝の力強い可能性を人々に感じさせました。しかし、長距離送電可能な発電方法、ましてやそこから利益を上げる方法など、明らかにはなりませんでした。その後14年間、投資家たちは滝の活用を試みましたが（ある技術者は、滝の下に長いトンネルを建設し、38本の垂直坑道に電力を供給してタービンを回し、上部の工場に電力を供給することを提案しました）、いずれも失敗に終わりました。水力発電が実用化されるには、ニコラ・テスラが電子を伝送するための効率的な多相発電機を発明し、その特許をウェスティングハウス社に売却する必要がありました。1896年、「電力の大聖堂」は、すぐ隣のナイアガラとバッファローの町に電力を送り始めました。

しかし、研究所からバッファローまでのこの17年にわたる疾走は、ある意味では概念実証、今で言うところのデモンストレーション プロジェクトに過ぎなかった。米国の世帯の 3 分の 1 にさえ電気が通るまでには、さらに 25 年を要した。1905 年には、ナイアガラの滝の公共の美観を民間企業の利益のために転用するというアイデアに対して政治的な反発があった。「レディース ホームジャーナル」紙は「ナイアガラの石炭山を作ろうか?」と問いかけ、環境に焦点を当てた連邦法の立法化の先駆けとなった。人々がその重要性を認識するにつれて、権力構造が変化し始めた。1912 年の連邦政府の報告書では、米国の水力発電の 60% がわずか 2 つの企業によってコントロールされていると指摘された。1931 年、ニューヨーク州知事のフランクリン デラノ ルーズベルトは、民間の独占をチェックする機能を持つ州の電力公社を創設し、「人々のものである水力を人々に返す」と発表した。最終的にアメリカの農村部全体に電力網を整備するには、フランクリン・ルーズベルト大統領の国家電力政策が必要でした。現在、ナイアガラの滝は380万世帯に電力を供給するのに十分な電力を生産しており、水力発電所は世界の電力の16%を供給しています。

2100年までに地球の平均気温上昇を2度未満に抑えるのに十分な速さで炭素排出量を削減することに真剣に取り組む中で、ナイアガラの長期的なタイムラインは記憶に留めておく価値があります。これを達成するには、わずか数十年以内に、多くの技術ナイアガラを実験室の電球段階から世界中で本格的に展開する必要があります。最近では、このようなエネルギー革命は、それに伴う倒産や政治的な反発も伴い、不可能な課題、あるいは夢想家だけのものと考えがちです。しかし、これは真実ではありません。実際、米国はこれまでにもこのような抜本的な技術革命を主導しており、再びそれを成し遂げる可能性を秘めています。しかし、私たちは、誰がイノベーションに資金を提供し、誰が利益を得るのかという古い神話やイデオロギーを解体する必要があります。

アメリカ人は概してイノベーションに無頓着で、エネルギー問題の解決策は優れた新しい頭脳が一人いればすぐ見つかると考えている。イーロン・マスクのような人があと数人いれば、我々は救われるだろう。しかし、民間セクターが我々を必要な場所に導いてくれていないことは、ここ10年近く明らかだ。2011年には、地球温暖化関連のエネルギー技術に関する特許が1,256件申請されたが、2018年にはわずか285件にまで減少した。そして、長らく世界のイノベーションの牽引役と目されてきた米国のベンチャーキャピタリストたちは、投資額が2011年に75億ドルを超えてピークを迎えて以来、クリーンテクノロジー分野を避けてきた。2019年の投資額は24億ドルを下回っている。短期的な収益化を重視する今日のベンチャーキャピタリストは、ナイアガラの滝の変革力など、破産した溝に過ぎないと見なすだろう。

また、石油、ガス、電気を販売する従来の高炭素エネルギー企業に頼って、クリーンエネルギーへの移行を導くこともできない。なぜなら、こうした企業は気候変動に反対する組織に資金を提供しているだけでなく、新しい技術によって覆される可能性のあるインフラやビジネスモデルに多大な投資をしているからだ。

したがって、私たちが必要とする、迅速かつ変革をもたらす技術の開発と導入には、政府が主導権を握る必要があることはますます明らかです。

ちょうど今頃になると、人々はムーンショットという言葉を口にし始める。これは、1961年に始まり1972年に終わった、人間を月に送り、無事に帰還させるという明確な目標を中心に組織された、納税者の​​資金によるイノベーション狂騒に敬意を表してのことだ。米国人が問題解決の新しい方法を切望するときはいつも、この言葉が頼りになる。Google Xはムーンショットを望んでいた。NIHはガンのムーンショットを考えている。環境保護団体と労働者は2003年に「アポロ・アライアンス」を結成した。後から考えるとムーンショットがとても魅力的に見えるのも不思議ではない。ムーンショットには、明確に述べられた単一の目標があり、激動の10年間で米国人を団結させ、非常に成功した一歩を踏み出し、他の進歩をも引き起こした。しかしある意味では、ムーンショット崇拝は実際には政府の可能性を過小評価している。どうやら、この教訓からわかるのは、アメリカ国民がオタクや魔法使いたちに機器を作る資金を出せるのはせいぜい10年くらいだということだ。

しかし、ネットゼロエミッションを達成するには、10年ではなく、長い年月が必要です。そして、変化する地球に対応しながら排出量を真に削減するという課題は、人間を岩の上に埋めるよりもはるかに困難です。まず、電気自動車、エネルギー効率、高度な再生可能エネルギー貯蔵といった基盤となる初期段階の技術を大幅に改良し、広く普及させる必要があります。同時に、初期段階にある技術（炭素回収、燃料電池、持続可能なバイオ燃料など）を研究室から大規模な実証プロジェクトへと発展させ、スケールアップできるまで試験と改良を重ねていく必要があります。最後に、新型原子炉や大気から直接炭素を回収する方法など、まだ地平線上にほとんど見えない技術の探究と開発が必要です。そして、私たちが進むにつれて、それぞれの技術が独自の課題をもたらす一方で、文字通り大気から新たな危機が生じるでしょう。私たちはそれに備えなければなりません。

少なくとも30年、おそらくそれ以上、納税者主導のイノベーション投資の話です。これはムーンショットではなく、完全な冷戦です。実際、冷戦自体が、温暖化が進む地球に対して米国政府の全力を尽くそうとするすべての人にとって、非常に有益で示唆に富む前例となっています。「冷戦に取り組み始めた計画者たちは、それが何なのか、そしてどれくらいの時間がかかるのかも知りませんでした。それでも彼らは、冷戦に対処するために資源を投入しました」と、アリゾナ州立大学科学・政策・成果コンソーシアムのダニエル・サレウィッツ氏は述べています。「これは、気候変動という新たな問題に似ています。最終的には、単一の技術で解決するのではなく、多くの技術を駆使して対処することになるのです。」

冷戦時代に私たちを導いた封じ込め戦略に関する超党派の緩やかな合意をモデルにした、政府主導の技術革新の時代は、地球を冷やすという課題に匹敵するでしょう。それだけでなく、20世紀半ばに偉大な革新のいくつかをもたらした複雑な連邦政府の機構は、未だに放置され、始動して適切な目標設定を待っているのです。

第二次世界大戦終結直後、軍事技術への資金提供は劇的に減少した。核兵器とジェットエンジンの開発は減速し、旧式兵器を装備した韓国駐留米軍は敗北を喫した。これが軍が研究に直接関与するきっかけとなった。戦時中の科学研究開発局長であったヴァネヴァー・ブッシュは、1945年の報告書「科学――果てしないフロンティア」の中で、アメリカの平和と繁栄には、政府による技術革新への多額の投資が必要だと主張した。ブッシュは、大学の研究室における好奇心に基づく科学研究への多額の資金提供と、マンハッタン計画に関与したような連邦政府の研究所への資金提供を提唱した。核戦争という存亡の危機に瀕する中、米国の指導者たちは、不確実な時代における前進の道として、ブッシュの科学ビジョンと軍事技術開発を融合させたものを支持した。

冷戦は、多くの軍事関係を含む、公的資金による主要な組織がいくつか設立されるきっかけとなり、一連の変革をもたらす技術ブームを通じて、国家経済、そして世界経済の再構築をもたらした。スプートニクへの対応としてアイゼンハワー大統領によって 1958 年に設立された国防高等研究計画局 (Darpa) は、インターネット、Wi-Fi、スーパーコンピューティング、デスクトップ コンピューティング、GPS、ロボット工学、人工知能、ドローン、音声認識の基礎を築いたとされている。1950 年代から 1960 年代にかけて、国防総省は主要顧客としての立場を最大限に活用して、産業界による優れた革新的な技術の開発を促す方法を学んだ。このプロセスにより、過去 1 世紀で最も重要な 3 つのエネルギー技術、原子力、高度で効率的なタービン、太陽光発電技術が市場に投入された。 （米国経済に対する軍隊の影響の深さは非常に深く、その役割を理解するために、私は「経済成長に戦争は必要か？」というタイトルの経済学の本を読んでいました。答えは、いくつかの条件付きで、はいでした。）

2012年から2017年までDARPAを率いたアラティ・プラバカール氏は私にこう説明してくれた。「私たちは、1945年にイノベーションの目標を定めた分野、すなわち国家安全保障（情報技術の変革につながった）、そして健康（バイオメディシンへと発展した）において、この国でイノベーションを起こすことに非常に長けています。そして、私たちが今、まさにそれらに長けているのは偶然ではないと思います。なぜなら、まさにそれらこそが私たちが注力してきた分野だからです。」

軍が技術開発に成功してきたのには、いくつかの理由がある。プラバカール氏が示唆したように、軍は解決したい問題に優先順位を定め、複数の技術的道筋を追求してきた。さらに、コストを過度に気にすることなく、粘り強く取り組み続けている。

例えば、DARPAを例に挙げてみよう。20年以上にわたりイノベーションにおけるDARPAの役割を研究してきたMITのビル・ボンビリアン氏によると、DARPAの最大の強みは、他に類を見ない機敏性と協調性、そしてミッション主導型の文化にあるという。そこでは、マネージャーが研究と応用の間を行き来し、研究者と産業界の間にコミュニティを形成している。「ほとんどの研究開発機関では、助成金の交付が重要な決定事項です」とボンビリアン氏は言う。「DARPAでは、マネージャーは助成金を交付した後、研究者の拠点へと移動します。」

軍は、DARPAを通じて基礎科学研究に資金を提供することで、経済学者が「テクノロジープッシュ」と呼ぶものを提供するだけでなく、産業界と提携して製品開発を行い、大規模な実証プロジェクトを立ち上げ、潤沢な資金を持つ早期導入顧客となることで、「需要プル」を生み出すことにも長けています。これらのイノベーションの多くは、民間生活にも浸透しています。

例えば737に搭乗するたびに、陸軍が世界経済にもたらした需要牽引の成果を目の当たりにしているのです。1960年代初頭、陸軍とNASAの技術者たちは、ジェットエンジンのエネルギー効率を大幅に向上させるため、その理解を根本的に変える基礎研究と応用研究プログラムに着手しました。研究者ジョン・アリックが記録しているように、彼らは機械の物理学を深く掘り下げ、ブレード上の空気の流れや高温下での金属の挙動を研究しました。大学の研究室で希土類磁石の基礎研究に資金を提供し、現在では高温用途の標準となっているセラミックコーティングを開発しました。陸軍が数十億ドルもの資金を研究に投じ、そこから生まれた高価な製品（アパッチ・ヘリコプターのブレードなど）を購入したことで、ジェットエンジンの効率と信頼性が向上しただけでなく、民間部門もこれらの新技術を採用し、民生用製品（旅客機、ガス火力発電所のタービン、さらには自動車の電動ウィンドウを動かす磁石など）の開発に活用しました。

アメリカは1990年代後半から気候変動への絶望という政治に溺れてきたため、これから述べることを受け入れにくい人もいるかもしれない。「既存の連邦政府の技術革新システムを、実質的な効果をもたらす規模でエネルギーの脱炭素化に必要な技術開発に、かなり迅速に適応させることができるだろう。」 （さらに、技術革新を軍事用途から民生用途へと移行させることで、経済成長に戦争が不要になる国を築くことができるだろう。しかし、それはまた別の話だ。）

実のところ、私たちは既にDARPAのクローンを作成し、エネルギーと気候問題に特化した民間組織を設立することに成功しています。2009年、議会はエネルギー省エネルギー高等研究計画局（Arpa-E）に4億ドルの予算を計上しました。職員にはDARPAの元職員も充てられました。Arpa-Eの予算は少額（現在ではDARPAの10分の1）ですが、成功していると広く評価されています。2018年までに、Arpa-Eは660件の初期段階のエネルギー革新プロジェクトに資金を提供しました。その中には、送電網の再生可能エネルギーのバックアップに使用できる革新的なバッテリー、浮体式洋上風力発電技術、先進的な原子炉の保守のための新しいシステムなどが含まれています。

Arpa-Eの初期段階の開発作業と、国防総省の技術を実用化へとスケールアップさせる能力を組み合わせるのは難しくないでしょう。元国防次官補で、現在はボストン大学持続可能エネルギー研究所のシニアフェローを務めるドロシー・ロビン氏は、Arpa-Eへの資金を大幅に増額し、DARPAや国防総省と連携して、マイクログリッド、先進的な太陽光発電セル、軍事基地などのエネルギー貯蔵施設といった大規模プロジェクトを立ち上げるべきだと主張しています。「これは容易に実現できる目標です」と彼女は私に語りました。

では、どうすればそれが実現できるのでしょうか？まず、大統領または議会が炭素を存亡の危機と定義し、脱炭素化を包括的な使命とする必要があります。次に、軍隊や国立研究所、そして他の多くの政府機関に、この使命を共同で達成するための技術の迅速な開発と導入に資源を投入するよう指示します。

もちろん、政府機関が技術の市場投入に関与するには、業務へのアプローチ方法を変える必要がある。冷戦時代のもう一つの貴重な資産、エネルギー省傘下の17の国立研究所ネットワークを考えてみよう。いくつかの国立研究所は、科学者と資金、メンター、そして専門知識をマッチングさせてスタートアップ企業を設立するプログラムを持っているが、現在では一般的に基礎研究に注力し、商業の喧騒から逃れようとしている。プラバカール氏は次のように指摘する。「もしこれを戯画化するなら、（研究所の）人々は実際に影響を与えることを恐れていると言えるでしょう。長年にわたり、多くの公的資金と基礎研究の使命は、論文発表や引用にのみ焦点を当ててきました。これらは確かに重要ですが、社会のニーズを満たすには十分ではありません。」

変革を必要とするもう一つの候補はアメリカの産業界です。IBM、マクドネル・ダグラス、ゼネラル・ダイナミクスといった冷戦時代の巨大企業は、かつて半導体からジェットエンジンまであらゆるものを開発し、その過程で利益を上げていましたが、もはやイノベーションの最前線にはいません。イラン・ガー氏（元Arpa-Eプログラムマネージャーで、現在はクリーンテクノロジーの科学者に連邦政府資金による研究所でのフェローシップを提供し、起業を支援する非営利団体Activateの代表）によると、「今日の産業界は、ウォール街から、これらの技術を自ら開発するための投機的な作業をすべて行うようインセンティブを与えられていません」とのことです。ガー氏はArpa-Eへの資金を大幅に増額することを支持していますが、彼をはじめとする人々は、大手メーカーにも参加を促していく必要があると指摘しています。「産業界の関与こそが戦力の倍増に繋がります。初期段階で予算を少し振りかけるだけでは、こうしたゲームで勝利を収めることはできません。」