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07.
ひとり毎日１キログラムの廃棄物―資源と環境とサプライチェーン―モノづくりの視点から、ひとり毎日１キログラムの廃棄物 を出すサプライチェーンについて考えてみましょう。
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枯渇する資源ではなく、再生可能な資源を使う |
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原料
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材料
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t、m3、m2、m…… 計量単位 （ 物質 ：カセイソーダ、 セメント、 顔料、ビール ナフサ、洗剤 ） |
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素材
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本、反……計量単位、計数単位（物質： 紙、線、箔） |
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部品
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個、台、本……計数単位（物体：自動車） |
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工業製品には、 物体（object）として形や構造が役に立つものと、形や構造に関係なく 物質 (substance,material,matter)として役に立つものがあります。
| 分類 | 億トン | 形態 |
|---|---|---|
| 総物質投入量 | 18.7 | 投入 |
| 建物や社会インフラ | 8.2 | 蓄積 |
| 🚂 工業製品 | 1.6 | 輸出 |
| エネルギー消費及び工業プロセス排出 | 5.0 | 蓄積 |
| 🏞 廃棄物 | 5.8 | 蓄積 |
| 循環利用 | 2.3 | 活用 |
特定の地域で一定の期間内に投入される 物質の総量、地域内での物質の流れ、地域外への物質の総排出量を集計したものです。 地域としては、日本全体のほか、都道府県、市区町村、企業、大学（◇ＰＲＴＲ法）などを単位として集計します。
モノづくりは、原料に付加価値をつけることです。 付加価値の賞味期限が過ぎれば、製品は廃棄物になります。 資源を原料とし、加工して材料とし、組み手てて製品になって顧客の手に渡るまでをサプライチェーンと言います。
| 仕事 | 内容 | 例 |
|---|---|---|
| 輸送 | トラック、鉄道、船、飛行機などの輸送手段で、ある場所から別の場所へモノを運ぶこと。 | 郵便 水道 |
| 保管 | 生産したモノを大切に保存すること。 | 倉庫、貯水場 |
| 荷役 | モノを輸送したり保管したりする場合に、トラックや船から積み下ろししたり、倉庫に出し入れすること。 | |
| 包装 | ||
| 流通加工 | ||
| 情報管理 |
物流（ロジスティクス）が発達してサプライチェーンが整えば、サンタはもう自分でプレゼントを配ったりしないのさ。
👨🏫 物流博物館＠東京都港区 👨🏫 名古屋海洋博物館＠愛知県名古屋市 👨🏫 日本郵船歴史博物館＠神奈川県横浜市 1 )| 分類 | 交通機関 | ノード | ||
|---|---|---|---|---|
| 👨🏫 陸路 | 街道 | 徒歩、牛車、 馬車 | 宿場町 2 ) | |
| 鉄道 | 蒸気機関車 、電気機関車 | 駅 | ||
| 新幹線 | 🚅つばさ | 駅 | ||
| 一般道 | 徒歩、🚲自転車 🚗 自動車 🚌バス 🚕タクシー | 👨🏫 道の駅 | ||
| 高速道 | 🚂 🚗 自動車 🚌バス 🚕タクシー |
サービスエリア パーキンエリア インターチェンジ |
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| 海路 | 船舶 | 港 | ||
| 空路 | 航空機 | 👨🏫 空港 |
人やモノを 輸送するには、道と移動手段が必要です。
交通手段が変わると、道も変わります。 鎌倉時代に馬が使われるようになると関所が移動しました。
しかし、車両を動かすには平な道が必要です。 動力を使った最初の車両は、蒸気機関車でした。それを走らせるために鉄道網が整備されました。 人荷を積み下ろしするための停車場や駅も整備されました。
自動車が普及するとアスファルトの道路網が整備されました。
👨🏫 境の明神＠福島県白河市 👨🏫 境の明神＠栃木県那須町 👨🏫 こころの歴史白河関の森公園＠福島県白河市 👨🏫 旧新橋停車場 鉄道歴史展示室＠東京都港区 👨🏫 日本橋・日本の道１００選＠東京都中央区 👨🏫 北前船の時代館：新潟市文化財急小澤家住宅＠新潟県新潟市中央区 👨🏫 豊橋市二川宿本陣資料館＠愛知県豊橋市| バーコード | ＱＲコード | ＲＦ-ＩＤ | |
|---|---|---|---|
| 用途 | 在庫管理（セルフレジ） | 在庫管理（ＱＲコード決済） | 在庫管理（セキュリティ） |
| センサー | スキャナ | スキャナ、カメラ | 受信装置 |
現代物流でのバーコードによる情報管理はほぼ必須。 自動車部品の管理などにも応用。 薬品管理にも応用。
アマゾンでもサプライチェーンスペシャリストの募集をしている。
世の中は単純だ。自然に生えてくるものとぼくらが作ったものの二つしかない。 自然に生えてくるものは自然に消えてゆく。 ぼくらが作ったものはぼくらた処分しなければ自然に消滅することはない。 でもぼくらが自然や環境から奪わねば生きてゆけない。 ぼくらは自然や環境を壊さねば生きてゆけない。 いったいどこまでが許されるのか？
世の中には１００とちょっとの元素からなっている。 ぼくらが気づくずっと前から、そうなっていたし、ぼくらがこの世界から消え去ったあともそうなっている。 元素は不滅だ。 今呼吸している地球の大気も、今使っている目の前の工業製品も元素から成り立っていることでは 差別を受けることがない。 この問題の本質は、何も書いていないノートとたくさん書き込んであるノートとどちらが価値があるか？ということだ。 もうちょっと極端な話をすれば、未使用の トイレットペーパー と、使用済みのトイレットペーパーとどちらが価値があるか？ということだ。
| 分類 | 項目 | 説明 |
|---|---|---|
| 金属工業 | 鉄鋼 | 鉄道レール、鉄骨 |
| 非鉄金属 | 銅線、サッシ | |
| 金属製品 | ボルト、ナット | |
| 化学工業 | 化学製品 | 洗剤、 🚂 医薬品 、 🚂 肥料 |
| プラスチック製品 | ||
| 🚂 石油製品 | 🚂 灯油 | |
| ゴム製品 | タイヤ | |
| 機械工業 | 機械 | 産業用ロボット |
| 電化製品 | 🚂 冷蔵庫 、 🚂 テレビ | |
| 情報通信機器 | 📱 スマホ 、 💻 パソコン | |
| 電子部品 | 🚂 液晶パネル | |
| 輸送用機械 | 🚂 自動車 | |
| 食品工業 | 🚂 加工食品、飲料 | 🚂 ビール カップラーメン |
| 繊維工業 | 繊維、 🚂 衣服 | 🚂 シャツ 🚂 下着 🚂 靴下 |
| その他の工業 | 窯業 | ビン、 ガラス、 🚂 食器 レンガ |
| 🏞 木材 | 椅子、 🚂 机（テーブル） 🏞 、 🚂 箪笥（たんす） | |
| 🚂 家具 | ||
| ◇ パルプ ・紙 | トイレットペーパー | |
| 印刷業 | マンガ本 🚂 本 🏞、 チラシ | |
| 皮 | 🚂 かばん 革靴、皮財布 | |
| 楽器・ 🚂 日用品 (JIS.S) | 🚂 ピアノ 、ギター、 電池 | |
| 建設・そのほか | 住宅、ビル、塔、橋、 ダム |
いかなる工業製品も サプライチェーンをさかのぼってゆけば、 最後は地球上の資源にたどり着く。 どこかの鉱山で掘られた石か、農業あるいは狩猟採取によって殺した生き物か、そんな 天然資源 から工業原料は出発する。
| 大分類 | 小分類 | 項目 | 枯渇が懸念されるもの |
|---|---|---|---|
| 物質資源 | ◇ 鉱物資源 | 🏞 空気、 🏞 海水、 河川水、 地下水、 砂利、 鉱物、 化石燃料（ 石油、 石炭、 天然ガス ）、 炭素繊維、アスベスト、ガラス繊維 レアメタル・レアアース | |
| 🏞 👨🏫 植物資源 | 麻、 木綿、 木材、 バイオマス、 農作物（麦、米、大豆） | ||
| 🏞 👨🏫 動物資源 | 絹、羊毛、 水産資源、家畜 | ||
| エネルギー資源 | 再生可能エネルギー | 太陽光 （ 水力発電、 風力発電、 波力発電 ） 潮汐力、地熱エネルギー | |
| 核エネルギー | |||
| 化石燃料 | 🏞 石油 、 🏞 石炭、天然ガス | ||
| 情報資源 * * | 電波資源 、 IPアドレス、ドメイン名、 言い回し、音楽などの表現 |
空気や海水、電力は、 工場ユーティリティとしても重要です。
| 分類 | 鉱物 | 組成 | 特徴・用途 | |
|---|---|---|---|---|
| 元素鉱物 | 金 | Au | 半導体後工程 、通貨 | |
| 黒鉛・石墨 | C | リチウムイオン二次電池負極材料 | ||
| 硫化鉱物 | 辰砂 | HgS | 顔料の 原料 | |
| ハロゲン化鉱物 |
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NaCl | 立方晶系 ソーダ工業 の原料 | |
| 氷晶石 | NaAlF6 | （ アルミニウム溶融塩電解 の 原料、合成品ができてからは採掘されなくなった） | ||
| 酸化鉱物 | 赤鉄鉱 | Fe2O3 | 鉄の 原料 | |
| 炭酸塩鉱物 | 方解石 | CaCO3 | 大理石、鍾乳石、 石灰岩の主成分、 ソーダ灰、 セメント、 鉄の 原料 | |
| 珪酸塩鉱物 | カオリナイト | Al2Si2O5(OH)4 | 粘土鉱物 。 陶磁器の原料。製紙、 ゴム、医薬品など広く化学工業に使われる。 | |
| 硫酸塩鉱物 | 石膏 |
CaSO4・2H2O
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セメント 原料 |
物質資源として 化学工業に使われます。
鉱石
衣料のための 繊維をとったり、食料のための穀物を作ったり、医薬の原料としたり、住居の木材とします。 紙の原料となる パルプ、 油脂の原料にもなります。 染料も作ります。
🏞植物資源 🏞農産資源 🏞水産資源 👨🏫 植物界 👨🏫 京都府立植物園＠京都府京都市 👨🏫 東京都薬用植物園＠東京都 👨🏫 小石川植物園＠東京都
陸域 生態系 の保護、回復、持続可能な利用の推進、持続可能な森林の経営、砂漠化への対処、ならびに土地の劣化の阻止・回復及び生物多様性の損失を阻止する。
SDG 15は、森林と他の 生態系 に直接依存する者のために生活が守られ、生物多様性が維持され、 これらの天然資源の恩恵を将来の世代も享受できるようにすることを目指している。
空気、水、 鉄、 非鉄、 セラミックス。 資源から材料を作る。 材料から素材を作る。素材から部品、部品から製品、そして商品。 消費者に使われたあとは廃棄物へ。この流れの中で原子が無くなることはない。地球の中をぐるぐるぐるぐる原子がまわっている。誰が何のために？ヒトが生きていくためだ。
資源にはエネルギーも含まれる。ヒトが使えるエネルギーは有限だ。 石炭、石油、天然ガスの化石燃料。太陽光、風力、地熱、水力、バイオマスなどの再生可能エネルギー。そして原子力。それらが 電気エネルギー として流通する。
未利用 バイオマスとして、 稲藁、麦藁、籾殻、林地残材（間伐材・被害木など）、資源作物、飼料作物、デンプン系作物等があります。
| 代 | 大気 | 海洋 | |
|---|---|---|---|
| 冥王代 | 二酸化炭素、窒素 | 二酸化炭素 | |
| 太古代 | 二酸化炭素の固定 | 赤鉄鉱 沈殿 | 🔷 原核生物 |
| 原生代 | 窒素、酸素 | 塩化ナトリウム | 真核生物 |
| 顕生代 | オゾン | 塩化ナトリウム | 多細胞生物 |
４６億年前に地球は誕生した。
人類は、 産業革命で、さまざまな 材料を手にして飢餓から解放されるかわりに、劣悪な労働環境を受け入れました。 3 ) 同時に大気中の 二酸化炭素が増え始めました。
| 分類 | 構造の概略 | Si : O | 例 | |
|---|---|---|---|---|
| ネソケイ酸塩 | 独立したSiO4四面体. 四面体の間に Fe や Mg が存在している。 | 1:4 | カンラン石（オリビン），ザクロ石，ケイ線石 | |
| ソロケイ酸塩 | 2つの 四面体 が1個の酸素を共有 | 2:7 | ゲーレン石，異極鉱，ローソン石 | |
| シクロケイ酸塩 | 四面体 の閉じた輪，2個の酸素を共有 | 1:3 | 緑柱石，キン青石，電気石 | |
| イノケイ酸塩 | 四面体 の連なった単一の鎖，2個の酸素を共有 | 1:3 | 輝石，ケイ灰石 | |
| 四面体 の連なった2本の鎖，2個または3個の酸素を共有 | 4:11 | 角閃石 | ||
| フィロケイ酸塩 | 四面体 が連なった平面，3個の酸素を共有 | 雲母，緑泥石（クロライト），カオリナイト | ||
| テクトケイ酸塩 | 四面体 が連なった3次元的網目構造。4個の酸素を共有 | ◇ 石英，長石，沸石 |
材料を作る過程でも化石燃料と電気を使い熱と二酸化炭素を吐き出す。
| 状態 | エネルギー資源 | 燃焼 | 備蓄 | 輸送 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| 固体燃料 | 🏞 石炭。 | 火格子燃焼、微粉炭と重油による微粉炭燃焼など | 野積み | 鉄道、船舶 コンベヤー | 火力発電の ボイラー 蒸気機関 |
| 木炭、薪、バイオマス、蝋 | 暖炉、囲炉裏、ローソク | ||||
| 可燃ごみ、 廃タイヤ、廃プラスチック | 発電、 キルン | ||||
| 液体燃料 | 石油 (重油、軽油、灯油)など。 | バーナーで霧状にして、燃焼。 | タンク 4 ) | ポンプ パイプ ライン | ボイラー エンジン |
| 荏胡麻油、 菜種油、ＳＡＦ | 法灯 | 甕 | |||
| 気体燃料 | ＬＮＧ・ 液化石油ガス（ＬＰＧ）、都市ガスなど。 水素は将来的に期待。 | 拡散型バーナーや予混合型バーナーで燃焼。 | タンク・ ボンベ | パイプ ライン | ボイラー エンジン |
| 電気 | エネルギー変換 （ 電池 ） | 電線 | ヒーター、 ヒートポンプ | ||
| 核燃料 | ウラン | ボイラー 原子炉 |
家電で、生活に必須と思われているのは、冷蔵庫、洗濯機、 スマホなどです。 電気は、そのまま 備蓄ができません。今使っている電気は、今、作っている電気です。
5 )工場やプラントの ユーティリティ としても欠かせません。
化石燃料 備蓄と輸送 👨🏫 化石燃料（炭素資源）―石炭と石油―| 化石燃料 | 生物 | 地質年代 | 場所 | 特徴 |
|---|---|---|---|---|
| 石炭 | 陸生・水生植物 | 古生代後期 ・ 🔷 新生代(Cz) 🔷 古第三紀(PG) | 水素 | |
| 石油 | 小型浮遊性生物・藻類 | 水素、 🏞 ガソリン、ガス、灯油、重油 | ||
| 天然ガス |
物質資源としての 炭素資源（化石燃料）は、 水素資源であり、 エネルギー資源です。 炭素資源（化石燃料）を原料とする工業化学を 有機工業化学と言います。 原油から 蒸留で ガソリンエンジンの 燃料となるガソリンなどを分離します。
燃料は引火、発火しやすいので 消防法の 危険物 に指定されるものが多いです。
👨🏫 石油の精製―ガソリン、水素、ナフサ― 👨🏫 石炭と炭素材料| 通貨の種類 | 安定性 | 流動性 | リスク | 例 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 現金 | 即金 | 為替リスク | 円、ドル、ユーロ | |||
| 銀行口座 （アカウント） | ペイオフ | 銀行、信用金庫 | ||||
| クレジットカード （負債） | クレジットカード会社 |
電子帳簿保存法 （ 電帳法 ） では、 「電磁的記録」とは、 電子的方式、磁気的方式その他の 人の知覚 によっては認識することができない方式で作られる記録であって、 電子計算機 による情報処理の用に供されるものをいいます。
情報通信技術を利用し、 キャッシュレス決済（クレジットカード、電子マネー）、インターネットバンキングなど。またコンビニエンスストアで、税金などを国に納付することもできます。 *
製品、農畜水産物、 天然資源は、組み立て、加工、管理されて、製品やサービスとなります。 この人、 カネ、 モノ、 情報の流れをサプライチェーンと言います 6 ) 。 製品やサービスに売り手と買い手がつけば、商品となります。
サービスは、モノとしてのカタチがなく、ためておけず、供給と消費が同時でないなどの特徴がある。
電気も、モノとしてのカタチはありませんが財物です。ためておけず、供給と消費が同時です。 今、 使っている電気が、 今、作っている電気です。
鉄鉱石から作られた鉄は、自動車を形作る。 木材から作られた 紙は印刷されてマンガ本となり人々に楽しみをもたらす。 ガラスから作られた液晶パネルはスマホに取り付けられさまざまな情報を送り届ける。 電池のような日用品も生活に不可欠だ。 食品は生きていくのになければならないし、 ビール だってあった方が人生が豊かになる。 もちろん 医薬品 だって必要だ。 でもそれらは全て廃棄物となる。
携帯電話１トンに金300グラムが含まれている。 毎年新学期になると、売れ残った新品の携帯電話が廃棄される。 もっとも人件費がかかるのは、箱から携帯電話を取り出すところだという。 炉で有機成分を焼き飛ばし、有機溶媒による抽出で金を回収する。 税金による補助金で操業するものの、コストがペイする目処はまったく立っていない。 エネルギー的にもリサイクルには膨大な二酸化炭素の排出を伴う。 ほんとうに都市鉱山から回収できるのだろうか？
米沢市のごみの分別区分表を検索し、そこに掲載されている工業製品からひとつ選び、サプライチェーンをさかのぼってたどり、どこにあるどんな資源にいきつくか調べなさい。
SDG 12は、環境に有害な材料の管理に関する特定の政策や国際協定のような措置を通して、消費や生産パターンを促進することを目指す。ゴールが2020年までに達成したいと目指すターゲットは、そのライフサイクルを通して化学物質や 廃棄物を環境上健全に管理し、 それらが大気、水、土壌に放出されるのを大幅に減らし、人間の健康と環境に対する悪影響を最低限に抑えることである。
| 分類 | 対象物 | ||
|---|---|---|---|
| 資源物 | 可燃リサイクルごみ | 🏞 コピー用紙・ 新聞紙・ダンボール・雑誌・ 🏞発泡スチロール | 金曜日のみ 〔 学内限定 〕 |
| 食品廃棄物 | |||
| 木くず | 伐採枝、木製家具 | ||
| 一般廃棄物 | 🏞 可燃ごみ | 生ごみ類、紙くず類 | 🏞 不燃性ごみ | 金属類（針金、スプレー缶など）／小型の電気製品（アイロンなど）／ ガラス類（コップ、ガラスなど）／ＣＤ、ＤＶＤなどの磁気ディスク／陶磁器、傘、ペン類、ライター |
| 🏞 粗大ごみ | 机、椅子、書棚、キャビネット、ロッカー等の 什器類 | ||
| 🏞 粗大ごみ | 🚂 パソコンに係る周辺機器（ 🚂 ディスプレイ等）、 実験装置、家電リサイクル法対象外の電気機器（電気ストーブ等） | ||
| 🏞 粗大ごみ | 🚂 パソコン（ハードディスク内蔵のもの）、 ハードディスク、家電リサイクル法対象物（ テレビ・ エアコン * ・洗濯機・冷蔵庫） | ||
| 👨🏫 産業廃棄物 | 実験廃棄物 | 廃棄プラスチック類（硬質、軟質……）：ボールペン、ヘルメット、ＣＤケース 混合廃棄物（小型家電および電子機器類含む） ガラス陶器くず：鉢、びん、鏡、茶碗 | 隔週金曜日 |
民間では、不要図書の ブック・エコなどのサービスも。
9 )廃棄物系 バイオマスとして、 紙、家畜糞尿、食品廃材、建設廃材、黒液、下水汚泥、生ごみ等があります。
小学生は 見学 に来るけど、大学生は外国人しか来ない。
熱や二酸化炭素に国境はない。
熱または二酸化炭素をリユースできる条件はどんな条件か？熱力学的な条件を調べて説明しなさい。
鉄鉱石や石炭などの資源の量はトンやリットルと言った物理量で示される。 板や線などの部材になると厚みや直径が決まり、広さや長さに自由度が残った状態で量が示される。 ネジや自動車になると、個数や台数ということで、自由度のない形で示される。 廃棄物になるとまたトンやリットルと言った物理量で示される。 カラットやデニールと言ったサプライチェーンの取引で使われる単位を探し出し、その単位が使われるようになったいきさつを述べ、その単位の必要性について議論せよ。
太陽光モジュールの廃棄物は２０３０年には年間８０万トンと言われている。太陽電池に限らず、空き家対策特別措置法が施行され、空き家処分の費用が若手世代の税金にのしかかってくる。この自分たちの未来の負担を少しでも減らすために今から自分たちでやれることは何か？
廃棄物の問題は、ゲーム理論の囚人のジレンマあるいは共有地の悲劇として知られています。
| 立花研\伊藤研 | 【A】.伊藤研は 🏞 ごみ 減量に努力する | 【B】.伊藤研は🏞 ごみ をこっそり立花研へ |
| 【1】.立花研は 🏞 ごみ 減量に努力する | 【A-1】.
（立花研：環境保護、伊藤研：環境保護）
お互い苦労したけど、なんとかなりましたな（笑🙂） |
【B-1】. （立花研：ごみためじゃ～（号泣😭）、伊藤研：しめしめ、すっきり（爆😁）） |
| 【2】.立花研は🏞 ごみ をこっそり伊藤研へ | 【A-2】. （立花研：しめしめ、すっきり（爆😁）、伊藤研：ごみためじゃ～（号泣😭）） | 【B-2】.
（立花研：環境悪化、伊藤研：環境悪化）
ふたりともひどいことになっちまった（泣😢） |
立花研は個人的利益を最優先することを考えてみました。
立花研はゴミ減量に努力したところで苦笑い(A-1)。 それよか、こっそり伊藤研へおいてきて爆笑した方が断然お得ですな(A-2)。 伊藤研には号泣してもらいましょう。
立花研はゴミ減量に努力したら号泣することになるじゃん！(B-1) こっそり伊藤研へおいてきて伊藤研にも泣いてもらった方がまだマシですな(B-2)。
自分ファーストで戦略を選んだ場合（損得）、ふたりとも最悪（善悪）になってしまいました。 囚人のジレンマのn人プレーヤーバージョンは、 共有地の悲劇（コモンズの悲劇）として知られています。
利得表は、 ペナルティやインセンティブによって書き換えることができます。
10 )
SDG 13は、気候変動とその影響と闘うばかりでなく、気候に関連した災害や自然災害に対応するレジリエンスを構築するための緊急な行動を求めている。
気候変動の緩和、適応、影響軽減及び早期警戒に関する 教育、啓発、人的能力及び制度機能を改善する。
2025年4月20日の CO2 濃度は、 推定448ppm。 この100年間で、地球大気中の二酸化炭素の 濃度は1.4倍になった。 前史時代の二酸化炭素濃度は、280ppmでほぼ一定だった。 石炭 を使い始めた産業革命から指数的に増加を始めた。 石油を使い始めてからは指数項が加わった。
日本の 炭素強度は、580gCO2eq/kWh
今、地球がヤバい。 脱炭素社会 には 再生可能エネルギー の活用が必須。そのためには、 電気エネルギーを 備蓄 する電池が必須なのだ。
✍ ( 品質管理 )
