気候変動に対してAIは何が出来るのか?(2/4)

  • 2019.09.06
  • AI
気候変動に対してAIは何が出来るのか?(2/4)

1.気候変動に対してAIは何が出来るのか?(2/4)まとめ

・再生可能エネルギーは非常に安価になってきているが、完全に切り替える事はおそらく不可能
・再生可能エネルギーは使用コストも高くなるため、貧富の差が拡大する懸念もある
・摂氏2度を防ぐためには様々な利用可能な手段を総動員する必要がある

2.再生可能エネルギーの現状

以下、www.eye-on.aiより「Episode 20 – John Platt」の書き起こし文の意訳です。元WebサイトはPodCast、つまり音声による配信をしているページです。

クレイグ
それで、最初は単なる一般的な研究でしたか、それとも特定の問題に焦点を合わせていましたか?それは常に機械学習を適用する事が目的だったのですか?それとも、より広範囲でしたか?

ジョン
広範囲でした。私はそう思っていますが、ご存じのようにGoogleは機械学習を非常に得意としています。そして、Googleには大量のコンピューティングリソースがあり、それは私のバックグラウンドでもあります。私は機械学習に何が出来るか見てみたのです。

時間がかかりました。地球物理学、エネルギー、および経済システムのすべての種類を意味し、それらはすべて互いに作用し、全てが非常に複雑です。従って、実際にかなり時間がかかりました。

この融合炉プロジェクトに取り掛かかって、プロジェクトの進展速度が加速するまでにほぼ1年かかりました。そして、ええ、元々、私達は強力なエネルギーの奇跡を求めなければならないと思っていました。そして、私が「強いエネルギーの奇跡」と意味する事とは、それはあなたにもできることです。

ビル・ゲイツが良くエネルギーの奇跡について話しているので、私はそれらを2つの異なる領域に分けています。

私が「弱いエネルギーの奇跡」と呼ぶものがあります。そう、安価なゼロカーボンエネルギー源のようなものです。それは、新しい石炭発電所、電気用の新しい天然ガス発電所よりも安いです。しかし、すぐに二酸化炭素を劇的に削減する必要があるため、それだけでは不十分かもしれません。

理想的には、古い化石燃料プラントよりも安価なゼロ炭素エネルギー源が必要です。そしてそれは非常に難しいことです。融合炉のようなものは最終的にはそうなるかもしれませんが、融合炉が十分に安価になり、すべての作業に着手できるようになるには、あらゆる場所で利用できるようになるまでには数十年かかるかもしれません。

そのため、テクノロジーのブレークスルーとして期待されるこれらの多くは、2040年または2050年以降に開始される可能性があり、生産に持ち込むためにテクノロジーを開発し、実際に違いを生むのに十分なプラントを建設するために数十年かかる可能性があります。

それでも、私達はまだそれをする必要があります。それは素晴らしいことです。世界に繁栄をもたらすでしょう。私達は、どこでも利用できる、非常に安価なゼロカーボンエネルギーを本当に欲しているのです。

私たちは今世紀の終わりにそれを成し遂げるだろうと思いますが、私たちには今、もっと差し迫った問題があります。いますぐに、 現在の化石燃料インフラストラクチャから炭素を減らし始めるのです。

インフラストラクチャの耐用年数を通じてそれを継続させたとしても、私たちはまだ、おおよそ660ギガトンまたは10億トンのCO2削減を成し遂げねばなりません。それは基本的に、摂氏1.5度以上の気温上昇、ほぼ摂氏2度まで急増させるのに十分なCO2です。

現在建設中または計画中の化石燃料プラントを数える必要がある場合、私たちはそうします。現在のように、基本的に化石燃料インフラストラクチャの構築を停止する必要があります。そうでなければ、気温が摂氏2度上昇してしまいます。

私達の計算は、今世紀の後半に二酸化炭素を大気から取り出す技術が運用されない事を前提としています。多くの人々はこの技術が運用されることを望んでいます。

しかし、もしそれをしないのであれば、もしそれをする事ができないのであれば、それが経済的に効果的でないのであれば、2℃に達する前に今すぐ行動しなければなりません。

ですから、本当に非常に非常に緊急なのです。戸惑い、曖昧な態度を取る時間はもう、もう、もう、既にないのです、それについて考える必要があります。私たちは、危険な気候変動の非常に、非常に危険な崖っぷちにいます。

クレイグ
摂氏2度と言う基準に慣れていない人にとっての捕捉ですが、2度を超えると氷床が溶けて海面が上昇すると言われています。つまり、何が、どのような影響を与えるのか…

ジョン
一般に、絶対的なしきい値と云うものは存在しません。あなたが摂氏2.00度なら何の問題もなくとも、摂氏2.01度になったら全てが酷い事になる、そういった絶対的なしきい値は存在しません。

摂氏2度は、パリ協定が危険な気候変動と見なす一般的なしきい値です。そして、IPCCレポートを見ると、様々な事が起こる事がわかります。例えば、非常に具体的なこととして、全サンゴ礁の99%が摂氏2℃で死ぬ事が予期されています。

摂氏2.5度では、基本的に物が熱くなりすぎたり、乾燥しすぎたり、湿りすぎたりするため、食物の収穫が影響を受け始めます。多くの生態系、これはもっと非常に早い段階で影響を受けはじめ、サンゴ礁のように、2℃でも非常に強く影響を受けます。

私が人々と話をして理解した事は、IPCCが昨年SR-15レポートまたはSr15レポートと呼ばれるレポートでこの予測を発表したとき、人々は非常に不安になったと言う事です。これらのレポートは人々を励まそうとしています、摂氏2度、そう、貴方も既にご存知のようにこれは高すぎるのです。

私たちは本当に摂氏1.5度に抑える必要があります。問題は、私が言ったように、世紀の後半に大気からCO2を排出する方法を達成できない限り、急激に二酸化炭素の放出量を減らさなければ2℃に達すると思います。

クレイグ
エネルギー需要の話に戻りましょう。そして歴史的な時代の変化とエネルギー消費の成長。年間約2%ずつ増加しています。そして、その需要が世紀の終わりまで年間2%で継続しないと考える理由はありません。

ジョン
そのとおりです。事実、この二酸化炭素の放出をゼロにする問題を解決できれば、エネルギー需要が増えるのは良いことです。なぜなら、私は全世界が経済的に発展していくのは良い事だと思うからです。

そして、過去のパターンは、経済が発展するにつれて、GDPが非常に急速に成長するために、より多くのエネルギーを消費するというものでした。だから、私は、2100年に、112億人の人々がいると国連が予測し、それら全ての人々が米国の人々と同じくらい多くのエネルギーを使用する世界にいたいと思います。

炭素を除いて、それは素晴らしい世界でしょう。誰もが繁栄するでしょう。それは、それはとても素晴らしい世界になるでしょう。私はその世界を愛します。それが私が融合炉に取り組む理由の一部です。

その世界に到達したいのです。しかし、化石燃料でその世界に到達することはできません。化石燃料が枯渇することを心配する人もいますが、世界を完全に焼いてしまうのに十分な量の化石燃料が地中に埋まっています。

それは制限要因ではありません。 気候変動やCO2がなければ、化石燃料は素晴らしいです。持ち運びが簡単で、安価です。石炭には多くの汚染がありますが、しかし天然ガスのようなものもあります。ええ、それはまさに、問題なのは温室効果ガスです。

クレイグ
今すぐに、新しい化石燃料プラント、化石燃料発電所の生産または建設を中止することになった場合、ギャップを埋めるのに十分な再生可能技術が利用可能、または洗練されていますか?

ジョン
多少は。そう、再生可能エネルギーは確かに非常に安価になっています。そして、特に風力発電は、かなりの土地面積を必要としますが、他の目的に土地を使用することもできます。

再生可能エネルギーには、太陽、日照と風力などの問題があります。それは、あなたがエネルギーを必要としている時ではなく、エネルギーを生産できる時に生産します。

そして、ある種の問題があります。私達はそれを穏やかな暗い問題と呼んでいます。

例えば、非常に曇っていて風もない場合でも、あなたは電気を使いたいでしょう?そのため、人々は電気を化学的に貯蔵する事、つまり本質的に巨大な、ある種のバッテリーが多数接続される事について多くの希望を持っています。

少なくとも私の経済モデルによると、費用対効果の高い電池が十分に安くなると想像するのは難しいです。現時点でも本当に選択しようと思えば選べますよね?

人々が、良い気候を保つために、現在よりもはるかに多くの一次エネルギーコストを払う意志を持つならば、それはうまくいくでしょう。

もちろん、再生可能エネルギーと貯蔵のギャップを埋めることはできます。しかし、問題は、非常に多くの様々な場所で、エネルギーは大変重要であると言う事です。全てがエネルギーを使用します。そのため、エネルギーのコストを上げたくないという強い動機があります。

現時点では、気候変動等の炭素圧力なしに、より高価な解決策に移行しようとする原動力はありません。

はい、技術的には実現可能ですが、非常な高価になります。それと、それをしたいかどうかについて文明として決める必要があります。例えば、土地利用の問題、中西部のほとんどどこにでも風力発電所を設置しなければならない事、そういったような事についてです。

クレイグ
そして、費用の問題は、世界をエネルギーを買える人と買えない人に分けますね。

ジョン
まさに!その通りです。繰り返しますが、それは私の希望と矛盾します。つまり、すべての人が安らかになるような安価なエネルギーが欲しいのです。それは素晴らしいことであり、私達は今世紀の後半には融合炉やその他の安価なエネルギー源を手に入れると思います。化石燃料を置き換えることができると思います。

しかし、一方で、再生可能エネルギーで何かをし、どうにかしてそれらをより安価に、またはより柔軟にできるかを考えなければなりません。そういう事です。

クレイグ
私があなたが話すのを最後に聞いたとき、あなたは太陽光発電や風力発電が使えなくなった時に起動する待機発電能力を持つ事について話をしていました。あなたは核燃料については話をしませんでした。ゼロまたは他のより安全なゼロカーボン技術が利用可能になるまで、核はそのギャップを埋めることができますか?

ジョン
できます。既存の核融合、正確には、核分裂プラントです。建設するのに非常に費用がかかります。米国のジョージア州では、最後に核分裂プラントの建設が試みた会社が破産したと思います。

しかし、確かに、既存の核分裂プラントを稼働したままにするか、寿命を延ばすことは、実際にゼロカーボンにとってかなり重要になります。つまり、まだ議論の余地はありますが、コンセンサスは揺れ始めていると思います。いえ、そうすべきです。既存の核分裂プラントは稼働させたままにしておくべきです。

それらをオフにすると、エネルギー供給に大きな穴ができます。その穴は、炭素を生成する何かで埋めなければなりません。

クレイグ
しかし、さらに構築するという点ではどうですか?

ジョン
既存の古い設計を使用するのはあまり経済的ではありません。つまり、核分裂プラントの設計、構築技術は何十年もの間ほとんど変わっていません。

新しい、より安全で、安価な核分裂プラントを建設できると考えている多くの原子力スタートアップがいることを意味しますが、それでもまだ、彼らは技術サイクルの非常に初期段階にあります。

繰り返しになりますが、世紀の後半には、はるかに安全で安価な融合炉プラントが存在する可能性がありますが、現時点ではそうではありません。

クレイグ
そして、あなたが指摘したように、本当に多くの時間はありません。これら全てのものは、数十年のうちに使用可能な状態になる必要があります。

ジョン
または数年で。すぐに取り掛かれるものとしては、現在、再生可能エネルギーがあります。

(アイキャッチ画像のクレジット Photo by Shaun Low on Unsplash)

 

3.気候変動に対してAIは何が出来るのか?(2/4)関連リンク

1)www.eye-on.ai
Episode 20 – John Platt

2)www.climatechange.ai
ICML 2019 Workshop Climate Change: How Can AI Help?

3)arxiv.org
Tackling Climate Change with Machine Learning

4)slideslive.com
Truck Traffic Monitoring with Satellite Images