今年のノーベル物理学賞に真鍋淑郎博士が選ばれました。大変喜ばしいことです。授賞理由は「地球温暖化を予測する地球気候モデルの開発」。今、地球温暖化は世界中の注目を浴びるテーマですが、その元をただせば真鍋博士の研究に行きつきます。このことから、博士の研究はノーベル賞に十分値するでしょう。

筆者が学生の頃、担当教授から大気中のCO2が増えてきているという話を聞きました。もう45年も前のことです。当時は環境問題と言えば、亜硫酸ガスや水銀、光化学スモッグなど比較的狭い地域の問題で、その問題も徐々に解決されつつありました。
そんな中、出てきたのがCO2の問題です。CO2自体は毒性が低く※、CO2濃度が増えたからと言ってすぐに健康被害がでるような話ではありません。だけど、これだけ化石燃料を使っているのですから当然CO2濃度は上がって行きます。もっと濃度が上がるとどんなことが起こるのかわからないけど、気味が悪いよね。というのがその時の感覚でした。

化学をやる者なら、CO2が赤外線を吸収することはほとんどの人が知っているでしょう。赤外線分析は有機物の分析をするときに非常によく使われる方法だからです。このときCO2に吸収された赤外線は熱に変わります。

地球は太陽から熱を受け、それと同じ熱量を赤外線として外部に放出することによって冷却されています（放射冷却現象）。その赤外線の一部がCO2によって吸収されて熱に変わるわけですから、地球の温度が上がります。これが温室効果で、赤外線を吸収する物質を温室効果ガス（GHG）と言ったりします。
真鍋博士は、このような気候モデル（真鍋モデル）を、まだ幼稚な段階にあったコンピューターを駆使してシミュレーションしていきました。また、博士が始めたこの方法は多くの科学者たちによってブラッシュアップされていき、やがて地球の気候と大気組成の関係がよく分かるようになっていきました。

このシミュレーションがなければ、地球温暖化のみならず、最近の台風の大型化や、豪雨、夏場の猛暑など、さまざまな現象の原因が分からず、単に異常気象と言われるだけだったかもしれません。そして、現在、世界では脱炭素化に向けての大きな流れができ、産業構造や私たちの生活様式さえ変えようとしています。
気候モデルは、もともとは純粋に科学研究として始まったものが、脱炭素化という世界の大きな流れを作って行ったというすごい結果を生んだ例だと言えるでしょう。

※ 空気中のCO2濃度が3～4％以上になると二酸化炭素中毒が起こります。

最近、地球温暖化はウソだとか、人間が放出したCO2が原因ではないとかネット上で主張する人や書籍をよく目にするようになってきました。もちろん、地球温暖化については自由に議論していくべきだと思いますが、中にはもう少しきちんとした話をしろよと思うこともあります。
例えば、アルキメデスの法則があるから北極の氷が融けても海面は上昇しない。とか、ここのところ気温上昇はわずかだから、ほとんど影響がない。とか、いかにもそれらしい（が間違っている）理屈をつけて地球温暖化がウソだと決めつけている論調があります。
海面上昇についてい言えば、確かに北極の氷が融けてもアルキメデスの原理によって海面上昇は起こりません。ウイスキーグラスの中に入れた氷が融けても、ウイスキーがグラスからこぼれ出さないのはアルキメデスの原理です。
しかし、国連から委託を受けて地球温暖化について調査を行っているIPCCが言う海面上昇は、北極の氷が融けることによって起こるとは言っていないのです。
海面上昇は海水の温度が上がることによる熱膨張と、グリーンランドなどの陸地の氷河などが融けることによって起こります。熱膨張など大したことはないだろうと思われるかもしれません。私も初めはそう思っていました。それでちょっと計算してみました。

水の熱膨張率は0.021％／℃、海の平均水深が3,800ｍです。単純に計算して
0.021×3800÷100＝0.798

つまり、海水の温度が1℃上がると熱膨張によって海面は約80㎝上昇することになりす。これにグリーランドなど陸地の氷河が融けて海に流れ込む水が加わります。
ちなみに、IPCCによると、海面上昇の原因は、熱膨張：約 50％ 、氷河の減少：約 22％ 氷床の減少：約 20％、陸水の貯留量の変化：約 8％　となっています。

私も気象の専門家ではないので、IPCCの報告書の内容を完全に理解しているわけではありませんが、IPCCの結論を否定するのなら、それなりにきちんとした根拠を持って行うべきだろうと思います。

第6次エネルギー基本計画案が発表され、現在パブリックコメントの募集段階にある。国の今後のエネルギー政策のよりどころになるのがこの基本計画。その基本計画の中で石油がどのように位置付けられているのか、現在、筆者は斜め読みしているところである。
我が国は2050年までに実質的に温室効果ガス排出量をゼロにすることを宣言している。今回の基本計画は、その2050年に向けての助走期間という位置づけのようで、中間目標として温室効果ガス排出量を2013年度比で45％削減する計画になっている。

この計画の中で気になるのが自動車の電動化だ。いろいろうわさによると、2035年にガソリン車の販売が禁止され、すべて電動車にするという話が出ていた。この基本計画では、うわさどおりガソリン車の販売禁止が国の方針として、はっきりと示されることになりそうだ。
日本の運輸部門のCO2排出量は2013年度には224百万トン。これを2030年には146百万トンまで、つまり運輸部門で35％を減らす計画だ。
基本計画では、この目標を達成するために「2035年までに、乗用車新車販売で電動車100％を実現できるよう包括的な措置を講ずる。」としている。ただし、ここでいう電動車はEVだけでなく、ハイブリッド車や燃料電池車も含まれるようである。
では、トラックやバスはどうなるのか。基本計画では、８ｔ以下の商用車については「2030年までに、新車販売で電動車20～30％、2040年までに、新車販売で、電動車と合成燃料等の脱炭素燃料に利用に適した車両で合わせて100％を目指し…」としている。
多分、トラックの中でも小型のものは電動車を導入するが、それより大型のものは脱炭素燃料等ということになるのではないだろうか。脱炭素燃料等としては、合成燃料のほかにバイオ燃料が考えられる。
８ｔ超の大型の車については「電動車の開発・使用促進に向けた技術実証を進めつつ、2020年代に5,000台の先行導入を目指すとともに、水素や合成燃料等の価格低減に向けた技術開発・普及の取り組みの進捗も踏まえ、2030年までに、2040年の電動車の普及目標と設定する。」としてる。
ちょっと分かりにくい記述内容であるが、大型トラックやバスについても現在、電動車の開発が行われているので、5,000台くらいは試験的に導入しよう。でもちょっと電動車では無理かもしれないので、水素や合成燃料等の開発状況を見据えて、2030年までに普及目標を作って行こう。ということらしい。
いずれにしろ、小型乗用車は電動化するが、トラックやバスなど大型車はバイオ燃料や合成燃料を使うということになり、エンジンを使った車は残りそうである。

中国の中国科学院天津工業生物技術研究所では、CO2からデンプンを合成したと発表しました。デンプンは三大栄養素といわれる炭水化物、タンパク質、脂肪のうち代表的な炭水化物です。つまり、デンプンは我々の栄養源のひとつ。米や麦やイモ類といった主食の成分です。

デンプンの化学構造は次のとおり。

デンプンは炭素Cと酸素Oと水素Hからできているので、これをCO2と水素H₂から作ることは理屈から言えば可能です。このような簡単な物質から、複雑な構造を持つデンプンを作るのはかなり難しかったでしょう。

ある記事によると、この成果は、「世界の常識をひっくり返すほどの影響力を持つ」とか、「典型的な０から１へのブレイクスルー」とかべたほめなのです。ですが、CO2からデンプンを作って何の役に立つのでしょうか。

まず考え付くのが食料を作るのことです。できないことはないでしょうが、それほど人類は食料不足に陥っていませんし、むしろ各国の農業従事者はどちらかというと収入が低い。なぜなら、食料は低価格でしか売れないからです。にも拘らず、世界には飢餓で苦しむ人がいるじゃないかと言われるかもしれませんが、それはその低価格の農作物でさえも買えない貧しい人たちがいるからです。つまり、単なる食料の生産は儲からないのです。

もし人工的に食用デンプンを作りたいのなら、食料にならない草や木くずを原料にしてブドウ糖を作り、このブドウ糖からデンプンを作る方が安価にできるでしょう。原料としてわざわざ合成が難しいCO2を使う意味がないのです。

もうひとつの目的として考えられるのは地球温暖化対策です。火力発電所などから排出されたCO2から有用な物質を作るCCUは、今世界中で研究されています。しかし、回収したCO2でデンプンを作り、これを食料とした場合、デンプンは体の中で消費されて、最終的には同じ量のCO2になって呼気として排出されるので、CO2の削減にはなりません。

ただ、CO2をメタノールのようなC1化合物に転換したあと、いろいろな化学製品を作ること（C1化学といいます）が、最近注目を浴びていて、この中国の研究もC1化学の一環として行われたということではないでしょうか。

今回、食料ともなるデンプンを作ったというので、話題になりましたが、デンプンのような複雑なものが作れるのなら、もっといろいろな役に立つもの－医薬品とか生分解性プラスチックとか－が作れそうです。実はこっちの方が注目に値すると思います。

新潟県にある柏崎刈羽原子力発電所で、社員による中央制御室への不正入室やテロリストなどの侵入を検知する設備の不備などテロ対策をめぐる問題が今年に入って相次いで明らかになった。（https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210922/k10013272471000.htmlなど）

東電では、「核セキュリティーに対する意識の低さがあった」などとする報告書を原子力規制委員会に提出している。
原子力発電所は火力発電所とは違い、常に炉心を冷却しておかなければならない。冷却が止まれば、勝手に温度が上がりだし、最終的にはメルトダウンに至って放射性物質を広範囲にわたってまき散らすことになる。放っておくと勝手に事態が悪い方向へ行くというのが、原発特有の性質である。
その点、火力発電なら例え火災になっても、放っておけば燃える物が無くなって鎮火する。しかし、原発で事故が起こればフクシマ50のようにだれかが命を懸けて管理せざるを得なくなる。
筆者が心配しているのはテロだけではない、外国の特殊部隊でもそうである。夜陰に紛れて海から上陸して原発施設に入り込み、冷却ポンプを破壊したらどうなるか。（特に東電が採用している沸騰水型原子炉は、冷却ポンプが格納容器の外に配置されている）原子炉は冷却できなくなり数時間後に勝手にメルトダウンを起こすことになる。冷却ポンプを修理すればいいかというと、あちこちに対人地雷をばらまかれたら誰も修理のために近寄れなくなる。ちなみに冷却ポンプの破壊はカップリングと呼ばれる部分をハンマーでたたけばいい。つまり原発はハンマー1本で破壊することができるのだ。
テロリストや特殊部隊がメルトダウンする前に退却してしまえば、だれがやったのかもわからないだろう。特に新潟県は北朝鮮による拉致事件が頻繁に起こったところである。特殊部隊の上陸など造作もない。
柏崎刈羽原子力発電所ではこのような脅威が認識されているのだろうか。テロリストに原発の弱点を教えることになるため脅威の内容は公開されていないが、それが対策を甘くしているのではないだろうか。

先月29日、アフガニスタンの首都カブールで米軍が過激派組織ISのものと思われる車両1台を無人機によって空爆しましたが、今月18日、米軍はこれを誤爆だったことを認め、謝罪しました。https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210918/k10013266001000.html
この誤爆によって子どもを含む10人の市民が死亡したといいますから、間違いだったでは済まされない問題だと思います。と言っても既に米軍はアフガニスタンで4万人もの一般市民を殺していますので、今回の誤爆は氷山の一角に過ぎないでしょう。
なぜ、このような悲劇的な戦争をアメリカはやったのか。そうしてなぜ、今、撤退なのでしょうか。
戦争の始まりはもちろん20年前の2001年9月11日の同時多発テロからです。実はその約1か月前に筆者はニューヨークにいたのですが、そのときのアメリカはいつもの平和で豊かな国でした。そして、その1年後、再びアメリカを訪れたとき、アメリカは大きく変わっていました。アメリカ中どこに行ってもすべてが対テロに向かっていたのです。学会に行っても、論文を読んでも、必ずと言っていいほど、テロやアルカイダの脅威が述べられていました。
2007年、アメリカはエネルギー独立安全保障法（EISA）という法律を制定しました。これは中東産油国がアルカイダの資金源になっていたことを反省し、中東石油の依存から脱却するために、国内のエネルギー資源を開発することを意図したものです。EISAの結果、バイオ燃料や風力、太陽光などの再生可能エネルギーが大きく普及し、さらにシェールガス、シェールオイルの採掘も可能になったことから、アメリカの中東石油への依存度が大きく低下していったのです。
アメリカが中東の石油に依存する限り、中東に一定の影響力を及ぼす必要があり、そのことが石油が取れるわけでもないアフガニスタンに長期に渡って米軍を駐留させることになったのでしょう。しかし、中東石油への依存が大幅に軽減された今、米軍をアフガニスタンに駐留させる意味が薄れた。これが今、撤退する大きな理由のひとつになったのでしょう。
米軍のアフガニスタンからの撤退は、歴史的にみると石油時代の終わりを象徴するものかもしれません。

16日の日経新聞によると、新電力大手のイーレックスは、来年3月に山梨県富士吉田市において日本で初の水素専焼発電所を稼働させる。イーレックスはバイオマスのような再生可能エネルギーを中心に発電し、その電力を供給する会社で、2015年に東証一部上場となっている。
水素発電自体は脱炭素社会を見据えて、大いに期待したいところである。しかしながら、このプロジェクトがどうも理解不能なのだ。
問題は水素の出どころである。一般には水素は石油のような化石燃料を原料とするか、水を電気分解して作る。今回の水素はハイドロゲン・テクノロジー社（以下HT社）が持つ技術を用いて水から作るという。HT社のHPによると、水と岩石由来の触媒のみにより低温低圧で水素を取り出すというが、そんなことが可能なのか。
この岩石由来の触媒というのが「超マフィック岩」と呼ばれるもので、その反応機構はまだ未解明ながら、確かにこの鉱物と水との反応で水素が発生することが知られている。ただし、水は非常にエネルギーレベルの低い物質であるから、これから水素を取り出すには多量のエネルギーを必要とする。だから電気分解では電気エネルギーが、石油を使う方法では熱エネルギーが大量に消費される。
「超マフィック岩」を使ってもこの関係は変わらないはずである。つまり、水から水素を取り出すには多量のエネルギーを必要とする。そのエネルギーをどうやって投入するのかがこのプロジェクトでは何の説明もないのである。
もしエネルギーの投入が不要だとすると、超マフィック岩自体がエネルギー源となっているのか。その場合は超マフィック岩を継続的に投入し、水素を得た後、使い済みの超マフィック岩が大量に廃棄されることになる。
実は水と反応して水素を出す物質は珍しくない。よく、水で走る自動車などというものが紹介されることがあるが、その多くは水と反応して水素を出す物質（マグネシウムなど）を使ったもので、マグネシウムなどを使い終われば、もう自動車は走らない。まさかこれと同じようなものではないだろうねと疑ってしまう。
水を分解するためのエネルギー源がはっきりしないという点で、このプロジェクトは理解不能である。

福岡工業大学でこのような研究が行われていると報道がテレ朝ニュースで放送されました。https://news.tv-asahi.co.jp/news_society/articles/000228800.html
アルミの削りくずを粉末にして水に入れると水素が出てきて、その水素でオートバイも動かせるとのこと。捨てられている廃材と水だけで新しいエネルギーを作り出すという注目の研究との触れ込みだけれど、う～ん。これが新エネルギーと言えるのかどうか。
アルミニウムに限らず、多くの金属が水と反応して水素が発生するのは既によく知られています。従来から、水で走る自動車とか、いろいろといかがわしいものが出てきたけれど、その多くはこれを利用したもの。
ただ、アルミは熱湯や蒸気でないと反応しなかったものを、福岡工業大学ではこれを粉末にして水との接触面積を増やして、常温でも反応するようにしたものです。（粉塵爆発と同じ原理）ちゃんと原理を説明してあるので、いかがわしいものではないけれど、水だけで水素が出てくるわけではなく、アルミ粉末がどんどん消耗されて水酸化アルミニウムになり、これは捨てる他ないだろうね。
アルミは精錬過程で大量の電力を消費するので、電気の缶詰と言われている。これを粉末にして水素を発生させるより、溶融して、またアルミとしてリサイクルした方がエネルギーの節約になるだろう。燃料電池と組み合わせて緊急用の電源として使うという方法もあるけれど、既に同じようなものが提案されているようです。

昨日、北朝鮮が長距離巡航ミサイルの実験に成功したと発表しました。射程距離が1500㎞におよび、この射程に日本のほとんどが含まれることから、新たな脅威としてとらえる向きもあります。従来、北朝鮮が開発してきたミサイルは弾道ミサイルで、これはロケットエンジンの噴射時間が数分間しかありません。この噴射が終わるとあとは慣性で進むだけで制御が効かなくなります。つまり大砲の弾と同じことですから、飛距離が伸びるほど命中精度が落ちることになります。

ところが、今回の巡航ミサイルは2時間にわたってエンジンを噴射し続け、1500㎞を飛び、その間に8の字や楕円などあらかじめプログラムされた軌道を描いて飛び、正確に標的に命中したということです。

これを使うと日本に対する攻撃目標を正確に爆撃することができます。これは脅威だという意見がでるのにもうなずけます。しかし本当にそうでしょうか。
まず、この巡航ミサイルは速度が遅く、時速700㎞程度ですから、普通のジェット旅客機よりも遅いのです。そして、幸いにも日本と北朝鮮の間には日本海がありますから、この巡航ミサイルは日本海を越えて飛んでこなければなりません。

北朝鮮が巡航ミサイルを発射する兆候があれば、早期警戒機を使って見張っておき、ミサイルを見つけたら迎撃機を飛ばすか、イージス艦から艦対空ミサイルで撃ち落とすことになります。速度が遅く、脅威を感じて回避する能力もないわけですから見つければ簡単に撃ち落とせます。

それより、日米韓ができるだけ緊密に連携して、北をけん制していくことが重要で、特に関係が悪化している日韓がこれを機会に協調して事に当たってくれることを期待したいと思います。

ここ数十年にわたって人口爆発が起こるのではないかと懸念されてきた。地球の人口が増えて食料の供給が追い付かず、危機的状態になると言われてきた。しかし、そうだろうか？日本のように人口が減少し始めた国もある。日本だけではない、ドイツやイタリアでも人口が減少している。世界最大の人口を誇る中国も近い将来人口が減少に転じると言われている。
この図は2019年から2050年までの人口増減率の予想であるが、紫色の地域が人口増加、緑色の地域が人口が減少する地域である。

全体を均せば世界人口は増加するのかもしれないが、人口が増加するのは主にアフリカで、反対に東アジア、欧州、ロシア、タイで人口が減少することが予想されている。さらに、その人口減少に今回の新型コロナが拍車をかけることが予想される。

今まで人口が増加することによる諸問題が喧伝されてきたが、地域によっては人口が減少することによる弊害も顕在化するのではないだろうか。