リチウム危機からEVブームまで、これがエネルギーの未来だ

この夏の猛暑は、エネルギーの使い方を変える必要があることを如実に示しています。人口爆発によって膨れ上がり、汚染エネルギーへの悲惨な依存に苦しむ私たちの町や都市は、蒸し暑く、汚染物質にまみれた健康被害の温床となっています。

米国が軽率に否定した重要な協定であるパリ協定に署名したにもかかわらず、再生可能エネルギーは世界のエネルギーミックスのごく一部に過ぎない。水力発電を除くと、再生可能エネルギーは世界の電力のわずか8%しか生産していない。これまでの約束は、地球温暖化が壊滅的な転換点に達するのを防ぐには不十分であることが広く認識されている。相変わらず、変化は遅い。

露骨な不当利得はさておき、化石燃料からのダイベストメントには、電力供給を支えるインフラの根本的な、そして技術的に困難な見直しが必要となる。問題は？太陽を止めることはできない。風力もだ。そして、再生可能エネルギーが市場に溢れかえるほど、価格は下がる。再生可能エネルギーは予測不可能だが、既存のシステムは予測可能性の上に成り立っているのだ。

バッテリーの出番です。再生可能エネルギーによって生み出される膨大なエネルギーを貯蔵できるようになるまでは、世界のエネルギーミックスの大規模な構成要素としては、バッテリーは依然として不安定すぎます。そこで、技術者と科学者は再びこの課題に立ち向かわなければなりません。最初の課題は、太陽エネルギーを長期間にわたって確実に貯蔵できるリチウムイオンバッテリーの製造方法を解明することです。

薄さと信頼性の行き詰まりに陥ったポケットの中のスマートフォンは、限界に近づいています。些細なことに聞こえるかもしれませんが、スマートフォンのリチウムイオン電池の限界は、今後の問題を暗示しています。航空宇宙企業は短距離飛行用の電気飛行機の開発に競い合い、シリコンバレーの夢想家たちは、ヘリコプターを完全電気の空飛ぶ車という形で再発明しようと躍起になっています。これらには、バッテリー技術の飛躍的な進歩が不可欠です。

ここで、現在のリチウムイオン電池の欠陥が浮き彫りになります。世界中の研究室で、研究者たちは30年もの間解決されていない問題の解決に今も取り組んでいます。それは、（近い）未来に適した電池をいかにして作るかということです。

そして、この問題はますます深刻化する一方です。テスラは（欠点はあるものの）電気自動車の未来を掲げ続けていますが、巨大な中国の電気自動車（EV）メーカーの群れにますます影を落とされつつあります。EVの大量導入は、大気汚染された都市の浄化に貢献する一方で、誰もが車にガソリンを入れるのではなく、充電ステーションに繋ぐことに対応できない電力網に大きな負担をかけることになります。

リチウムは豊富に埋蔵されていますが、それをこれまで以上に急速に採掘すれば、環境と人命への負担は莫大なものになるでしょう。現在、世界のリチウム供給は4社――アルベマール、チリのソシエダ・ケミカ・イ・ミネラ、そしてオーストラリアを拠点とする中国の天斉リチウムと贛鋒リチウム――によって支配されており、これらの企業はますます複雑に絡み合っています。最近のブルームバーグの社説が指摘したように、なぜ新興の寡占状態についてこれほど騒ぎ立てないのでしょうか？

地球から大量のリチウムを回収し、価格を抑えることは一つの手段ですが、急増する超大型バッテリーのリサイクルは大きな課題となるでしょう。EUでは、リチウムイオンバッテリーのリサイクル率はわずか5%に過ぎず、大部分は引き出しの中で眠っているか、埋め立て処分されています。甚大な混乱を招かないようにするためには、リサイクルインフラの改善と使用済みバッテリーからのリチウム回収コストの削減が不可欠です。

やるべきことはたくさんあります。今週のWIREDでは、急増するエネルギー需要がもたらす課題と、新興テクノロジーがどのように状況を改善できるかを探ります。エネルギー網の見直しに取り組むインフラ専門家から、地球の広大な土地を巨大な太陽光発電所に変えるという夢を追い求める起業家まで、イノベーターたちが世界のエネルギー供給方法をどのように変えようとしているのかを探ります。