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気候担当記者の私がバッテリー技術を愛してやまない3つの理由
Stephanie Arnett/MITTR | Envato
Three things to love about batteries

気候担当記者の私がバッテリー技術を愛してやまない3つの理由

気候変動担当記者の私が、愛してやまないのがバッテリー(電池)だ。気候変動対策における重要な役割を占めていること、汎用性の高さなど、評価すべき点が多いのがその理由だ。 by Casey Crownhart2024.04.10

この記事は米国版ニュースレターを一部再編集したものです。

気候変動対策テクノロジーに関して、私に好き嫌いはない。気候変動対策になる可能性があるものなら何でも、潜在的なプラス面を共有するためにも、落とし穴がないか注意深く検証するためにも、記事にする価値がある。しかし、私は電池(バッテリー)には特別な思い入れがあり、電池用の取材ノートを持っている。

結局のところ、私は電池を好きにならずにはいられないのだ。電池は、気候変動対策において重要な役割を果たすし、基本的にあらゆるニーズにも応えることができる何100万もの種類がある。とにかく、少し魔法のようなところがあるのだ。

なぜ電池が好きなのか? いくつかの理由を挙げてみよう。

実用性

2050年までに、温室効果ガス排出量が実質ゼロに向かう世界を想像してみてほしい。そうすれば、地球温暖化を2°C未満に抑える道筋をつけることができる。その達成のために、クリーンにすべき2大分野が電力と輸送、つまり、電力供給と交通手段だ。そして、その共通項が、ご想像の通りバッテリーなのだ。 

風力発電や太陽光発電のような低排出ガス電源の中には、安定して利用できないものもあるため、多少のバックアップが必要になる。そこで、送電網エネルギー貯蔵施設の出番となる。実質ゼロのシナリオを軌道に乗せるためには、2050年までに送電網上に約100倍のエネルギー貯蔵施設を構築する必要がある。

エネルギー貯蔵のすべてを、バッテリーが担うわけではない。揚水発電、圧縮空気、その他の方法によるエネルギー貯蔵が鍵となるだろう。しかし、特に安価な代替エネルギーが高性能になれば、バッテリーはパズルの主要なピースになるだろう。

交通機関の電動化も似たような話だ。燃費の悪い車からゼロ・エミッション車への移行が必要だ。そして、バッテリーはそれを後押しするだろう。

国際エネルギー機関(IEA)によれば、実質ゼロのシナリオでは、2050年までに世界で電気自動車(EV)用に毎年約14テラワット毎時分のバッテリーが必要になるという。これは2020年の生産量の90倍に相当する。

汎用性

バッテリー・テクノロジーに関する私のお気に入りの1つは、その適応可能性だ。研究者は常に新しい化学物質を発見し、開発しており、フォローするのはワクワクする。

リチウムイオン電池は、私がいつも書いているような業界(輸送やエネルギー貯蔵業界を考えてほしい)では標準になる傾向がある。この電池は、1990年代から普及し始めた個人デバイス用に開発されたため拡大し、それに伴うコスト削減で先行しているからだ。

既存のバッテリー・テクノロジーにも、多くの微妙な違いと革新がある。リチウムイオン電池も似たような青写真を描いているが、その種類は豊富だ。携帯電話やノートパソコンには、恐らくコバルトを多く含むパウチ型セルが使われている。一方で、EVはニッケルを多く含む円筒形のセルを使っている。リチウムイオン電池の中には、これらの金属を含まないものも増えてきており、企業は定置型蓄電池や低コストの自動車用に、こうした選択肢を検討している。

しかし、そこで立ち止まってはいけない。次世代バッテリーは、あらゆる場面に応じた異なる化学構造の選択肢を提示してくれるかもしれない。堅牢で低コストのバッテリーが必要? ナトリウムイオンを試してみよう。定置型蓄電池なら、もっと安い? フロー型亜鉛電池空気鉄電池は最適かもしれない。長距離を走る、高性能のEV用は? 全固体電池か、リチウム・硫黄電池がいいだろう。

どのバッテリーの化学成分が「勝つ」のかとよく聞かれる。すべての電池が幅広く採用されるわけではないし、すべてのバッテリー企業が成功するわけでもない。しかし、私が思う答えは、1種類のバッテリーが支配的になるのではなく、選択肢のメニューが増え続けるということだ。 

ちょっとした神秘性

最後に、私がバッテリーに夢中になる主な理由の1つは、バッテリーが少し神秘的だと思うからだ。金属製の容器の中を飛び回る小さなイオンは、エネルギーを蓄え、私たちはいつでもどこでも好きなときに使うことができる。

私は決してこれに飽きないし、読者の皆さんもそうであってほしい。

MITテクノロジーレビューの関連記事

航続距離の長い、より安価なEVを実現する可能性のあるリチウム硫黄電池についての詳細は、こちらの記事をお読みいただきたい。

もう1つの選択肢として、実用化に近づく可能性があるナトリウムイオン電池に関する昨年の記事をご覧いただきたい。

フォーム・エナジー(Form Energy)と同社の鉄空気電池は、2023年の「注目すべき気候テック企業15社」のリストに入った。詳しくはこちら

リチウムイオン電池だけでは送電網をクリーンにできない理由については、本誌のジェームス・テンプル上級編集者が2018年に記事を書いている

気候変動関連の最近の話題

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MITテクノロジーレビューの気候変動担当記者として、再生可能エネルギー、輸送、テクノロジーによる気候変動対策について取材している。科学・環境ジャーナリストとして、ポピュラーサイエンスやアトラス・オブスキュラなどでも執筆。材料科学の研究者からジャーナリストに転身した。
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