前 言

从18世纪后半叶到19世纪初,完成了产业革命的各先进国家,一直到今天,经济都在持续不断的发展。生产形态也由于工业向机械化大工业发展。特别是近数十年间,与史无前例的产业经济繁荣相结合,正继续着大生产、大消费的时代、其间,支持产业活动的能源需求和供给,也剧烈地增加了。另一方面,在物质的经济繁荣后面,开始引起了地球自然界生态系统急剧的变化,已悄悄地形成地球的危机。

最近,正被谈论的地球危机的一个方面是,由于支持各产业的煤、石油、天然气等石化燃料的大量开采、长期的使用,使大气中的二氧化碳浓度上升,通过所谓“温室效应”,地球大气层的温度上升 · 就是说,由此正造成地球环境的恶化。

另外,虽然只是在较近的现象,作为各种锅炉喷雾器的压力材料被使用的惰性气体,通过氯氟化碳气体在大气中的扩散,对地球大气形成恶劣的影响。由于氯氟化碳气体在上空的滞留,保护地球的臭氧层被破坏,被担心会改变地球上太阳光线的性质(紫外线的增加、皮肤癌等的增加等)。

科学技术的进步,产业活动的巨型化,世界人口的增加。一方面,作为人类繁荣的证据,是应该高兴的;但作为主要公害,不平衡的人为的活动,在开始破坏着地球环境的现在,人类认真反省在此以前的做法,应该是没有什么徘徊的余地吧!

实际上,部分学者们对于现在迅速成长型的产业经济和能源大消费型经济,已在高唱反对论,例如已知A. 罗宾斯提出了引人注目的硬能源(指煤、原子能)路线与软能源路线的理论,借用他的话就是:“能源政策的基本方针,有硬能源路线和软能源路线二条。目前,各先进国家主要是硬能源路线政策(处于在能源需求增加的前提下,开发以原子能和煤为主代替能源的政策),然而,对于这种硬能源路线,有核扩散和放射性废弃物的处理等问题。在将来,能源需求被无限地扩大,在常识上考虑也是无意义的。以这样的产业经济为中心的社会,在结构上是中央集权,集中管理,由此造成的弊病也正被指出。另一方面为软能源路线,能源供给的重点置于太阳能和风力等无公害、有再生可能、非枯竭性能源之上。对于需求差距,采用努力省能来减轻。软能源路线的社会结构,可变成地方分权、分散管理的社会。”

罗宾斯的软能源路线,简单地说,就是今后的人类社会必须是和自然共存的社会。从而敲响了如不那样做,将会出现毁灭整个人类也未可知的状况的警钟。

迄今,人类对于地球环境,已进行了不倦的挑战,自然界的变化,导致了对今天人类社会的恶劣影响,我们为了继续繁荣,保护地球环境是今后的重要课题。为此,在用今天可能的技术,极力控制向环境排放的污染物质(例如将石化燃料的使用控制在自然界处理能力的范围之内)的同时,对于能源开发来说,必须在进行再生代替能源的开发中作出最大的努力。

另一方面,作为21世纪的能源,热核能源已被看作是很有希望的能源。然而,要到其达到实用化,至少还需50年。即使在这种所谓清洁的能源的场合,由于中子和金属的反应会产生放射线同位素,因而,其安全管理也将成为问题。同时,跨越各种各样问题的热核能源即使被实用化,在到达它实用化之间,开发利用什么样种类的无公害的新能源,也存在着问题。

大量使用石化燃料对地球环境的影响

在地球上的自然生态系统(以地球为媒介的动植物的物质代谢),据说可联系到地球诞生以来的40亿年以上。另外,就是人类祖先在地球上出现,也已超过了50万年。其间,地球与地球环境的变化及人类的进步,都是非常缓慢的,就是在此以前,在地球上也没有很大的变化,只有自然内部的变化。

然而,近数十年间引起地球上各种各样的变化,即森林的减少,沙漠的扩大,气候的不正常,遗传不正常的动植物,大气组成的变化等,不少都不仅是自然界内部的变化,而且常常是与人类的活动相关。同时,就是用地球的时间尺度来看,也差不多是剧烈的变化。

人类,在开发的名义下进行大规模的森林破坏,在近百年,已被砍去世界森林的约三分之一。同时,开始大量使用作为能源的有限资源的石油、煤等石化燃料,石油和天然气,已变成仅剩下最后几十年的数量。

以所谓几亿年为单位的积累,而在100年左右就花完了,这不就是问题吗?总之,通过这些石化燃料的大量使用,以开始于硫氧化物和氮氧化物的有害物质,在向地球环境不断的排放,由此而发生了大气污染。这已成为相当长的社会问题。最近,污染随着石化原料的燃烧,还出现了大气中二氧化碳浓度增大的问题。

目前,我们使用的石化燃料中的碳素量,据说每年已达10亿吨,这些二氧化碳都被排放到环境之中,被放出的二氧化碳中的大部分被海洋所吸收;另外,剩下的部分通过陆地上的森林,在光合作用中被利用。二氧化碳的排放量正变得远远超过地球所具有的处理能力,大气中的二氧化碳浓度正在上升。据推测,这种二氧化碳浓度的上升,在21世纪后半期将成为现在的2倍,大气中的温度将提高3°C以上。这样激烈的气候变化,将使地球生物体系受到怎样的恶劣影响啊!例如,被担心由此发生动植物分布的变化,特别是对农产品的产量发生影响,由于海水的变化,对渔业产生影响,由两极冰山的融化,造成海面升高等。

原子能发电的问题

经历了2次石油冲击经验的日本,为了摆脱依赖石油,但又能仍然确保必需的能源,正努力于开发代替石油的能源,而且其重点是原子能。日本的原子能发电,正在继续顺利地进行,到1986年4月,原子能发电的规模已达33个基地,输出总功率为2,452万千瓦(占全日本发电设备总容量的15.9%,占总发电量的26.3%),从全球来看,已发展为仅次于美国、法国、苏联,名列世界第4位。

但是,原子能利用的原理如众所周知,是利用通过核分裂反应的热能加热水,再以水蒸气带动发电机转动得到电能的。是以放射性物质作为原料的。被认为,存在核分裂反应所需要的基本控制问题和在核分裂时发生核生成物质(放射性物质)等物理方面的问题。

为此,原子能发电必须有严格的运转管理和各种安全装置,必须采用严格规定的核物质。幸好在日本至今尚没有引起很大的原子能事故,但绝不能忘记常因人为的失误或者由于不能预测的天灾和人祸,引起很大灾难的可能性。另外,对于放射性废弃物作何处理、处置的问题,也尚不能作出准确的结论。

向环境排放的放射性物质,据说是对地球最大的污染。由于放射线辐射能引起的疾病,其多数是慢性的,无需再看切尔诺贝利原子能电站事故和广岛、长崎的事例,其悲惨程度,已用尽了一切语言。不仅原子能电站本身的事故,还存在对核讹诈和指向原子能电站的导弹攻击如何处置等问题。依赖向原子能的过渡的所谓保全地球环境的观点,也依然是危险的。这也不是高明的意见。

热核反应堆今后的展望

对于现在的原子能发电,只是利用通过核裂变反应,所得到的热能,利用通过热核反应所放出的能,是热核反应堆的基本考虑方法。所谓热核,是让氢和重氢(氘)或者氚等同族轻元素,在高温状态下,相互冲击和向氨等变化的反应,其后,放出大量的热能,例如太阳,正好是以这种热核的原理在燃烧。

如能利用通过热核反应所释放出来的莫大的热能取代现在的原子反应堆,热核反应堆的方式不仅不会产生核裂变生成物质,而且是最清洁的能源,这就是所谓安全的能源吧。另外,热核系统与核裂变系统比较,作为优点可列举出燃料(氘、氚)丰富、比较容易取得和与军事利用的联系很少等。

据说,这种热核反应堆虽然在物理方面比核裂变系统优良,但要在工艺学上连续稳定地取出热核反应持续的能源,是相当困难的,首先,热核反应的条件,作为燃料的等离子氘和氚(原子核与电子呈散乱状态)必须保持高温(6 ~ 10亿度)、高密度。因此,热核的研究,主要着眼于长期关闭在容器内的高温、高密度等离子。对于热核反应所要求的不容易得到的所谓1亿度的温度,任何耐热物也难以关闭住等离子体。目前被研究的有强磁场关闭(托卡马克式)法和在燃料颗粒上照射激光的惯性关闭法等。

在热核反应的场合,由外部加热能源和热核反应发生能量的一致点,即所谓临界等离子条件。目前正在运转或开发中的日本(JT-60)、美国(TFTR)、欧洲共同体(JET)、苏联(T-16)4个国家中,欧洲共同体与日本已达到了最接近于临界条件。

然而,达到临界条件后,由于还必须跨越热核反应的实现、燃料本身的持续、能源变换方法的确定等障碍。因而,热核研究在目前尚只是在第一阶段的道路上行进。但是,于最近在超导物质的研究方面取得了惊人的成果。因而被认为是对强磁场方面技术的很大贡献。如热核反应堆被实现,能源的相当部分问题将被解决。但是,被热核反应堆变换的能源由于主要是电能,因而可以说,是原子能发电的代用品。对于内燃机,必须依然以碳水化合物为燃料,作为运输、产业、民众生活各部门的热源,动力源,因此,对石油等石化燃料的依赖仍然是很高的。在此,仍然留下了如何解决的问题。

今后社会和经济的选择

首要优先的课题应该是保护地球与包围地球的环境。最好的经济社会在担负这种社会能源选择时,都必须考虑到以健康的地球环境为基础。那时,我们在经济方面的选择,将成为由指向增长型经济转向稳定型变化;由能源多消费型向少消费型变化、由注重数量标准向改进质的方向转化,由枯竭性能源向非枯竭性、无公害能源变化。

另外,社会的选择也将由城市集中型向地方分散型、由自然破坏型向自然共同型变化;在技术方面,必须进行由高技术、高密度劳动向手工业劳动,由大规模、高效率型向小型、人工的变化选择。

在此以前,对于能源的选择标准,如果稍微追;成为需求适合性,就不用根据政府的供给重新估价安全和成本,对于政府的能源政策,地球环境等问题,尚未作为问题来对待。

从最近的产业经济中,已可见到的由重厚长大向轻薄短小和质的变化的先兆,将不是一风而过的现象,而将是由此暗示了社会变化的必然方向。必须努力进行无公害、非枯竭性能源的开发与省能是不言而喻的。与此同时,为了我们的生存发展,有改变迄今的产业结构、生产、消费结构等是整个社会结构的必要。为此,对我们本身的价值观,尤其是生存方式,有必要作出很大的改变。

[公害と对策(日),1988年第3期]