This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

この巨大な規模の化石燃料依存が地球を汚染している。

and it won't last forever.

そして、それは永遠には続かない。

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

科学者は、私たちが世界の石油の約40％を消費していると推定しています。

According to present estimates,

現在の見積もりによると

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

このままでは50年後くらいには石油やガスが枯渇してしまいます。

and in about a century for coal.

そして、約1世紀後には石炭のために。

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

裏を返せば、太陽と水と風が豊富にあります。

These are renewable energy sources,

これらは再生可能エネルギーです。

meaning that we won't use them up over time.

つまり、時間をかけて使い切らないということです。

What if we could exchange our fossil fuel dependence

化石燃料依存を交換できるとしたら

for an existence based solely on renewables?

自然エネルギーのみに基づく存在のために？

We've pondered that question for decades,

私たちは何十年もそのことを考えてきました。

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

それなのに、再生可能エネルギーはまだ私たちのニーズの約13％しか提供していません。

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

100%に到達するためには、安価な再生可能エネルギーが必要だからです。

and accessible.

とアクセスしやすくなります。

This represents a huge challenge,

これは大きな課題を表しています。

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

政治に関わることを無視して、理工学に焦点を当てても。

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

エネルギーの使い方を理解することで、問題の理解が深まります。

Global energy use is a diverse and complex system,

世界のエネルギー利用は多様で複雑なシステムです。

and the different elements require their own solutions.

と、それぞれの要素が独自の解決策を必要としています。

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

しかし、今のところは、日常生活の中で最も身近な2つに焦点を当ててみましょう。

electricity and liquid fuels.

電気と液体燃料。

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

電気は高炉、エレベーター、コンピュータに電力を供給しています。

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

家庭・企業・製造業のあらゆるものに対応しています。

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

一方、液体燃料は重要な役割を果たしています。

in almost all forms of transportation.

ほとんどすべての交通機関で。

Let's consider the electrical portion first.

まず電気的な部分を考えてみましょう。

The great news is that our technology is already advanced enough

素晴らしいニュースは、私たちの技術がすでに十分に進歩しているということです。

to capture all that energy from renewables,

自然エネルギーからのエネルギーをすべて取り込むために

and there's an ample supply.

そして、十分な供給があります。

The sun continuously radiates

太陽は絶え間なく放射している

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

地球では約1億7,300万ワットの太陽エネルギーが使われています。

which is almost 10,000 times our present needs.

これは現在のニーズの約1万倍です。

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

それは、数十万キロメートルにまたがる表面が推定されている

would be needed to power humanity at our present usage levels.

は、現在の使用レベルでの人類のパワーに必要とされるでしょう。

So why don't we build that?

では、なぜそれを作らないのか？

Because there are other hurdles in the way,

他にもハードルがあるから。

like efficiency

効率性のような

and energy transportation.

とエネルギー輸送。

To maximize efficiency,

効率を最大化するために

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

太陽光発電所は、一年中日照量が多い場所に設置する必要があります。

like deserts.

砂漠のように

But those are far away from densely populated regions

しかし、それらは人口密度の高い地域から遠く離れています。

where energy demand is high.

エネルギー需要が多いところ。

There are other forms of renewable energy we could draw from,

再生可能エネルギーは他にもあります。

such as hydroelectric,

水力発電など。

geothermal,

地熱。

and biomasses,

とバイオマス。

but they also have limits based on availability and location.

しかし、利用可能性や場所に応じて制限を設けています。

In principle, a connected electrical energy network

原則として、接続された電気エネルギーネットワーク

with power lines crisscrossing the globe

電線が世界に張り巡らされている

would enable us to transport power from where it's generated

発電所からの電力輸送を可能にします。

to where it's needed.

必要とされる場所に

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

しかし、この規模のシステムを構築することは、天文学的な価格設定に直面します。

We could lower the cost by developing advanced technologies

高度な技術を開発することでコストを下げることができる

to capture energy more efficiently.

より効率的にエネルギーを取り込むことができます。

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

エネルギー輸送のインフラも大きく変えなければならない。

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

現在の送電線は、運ぶエネルギーの約6～8％を失います。

because wire material dissipates energy through resistance.

なぜなら、線材は抵抗によってエネルギーを散逸させるからです。

Longer power lines would mean more energy loss.

送電線が長くなるとエネルギー損失が大きくなります。

Superconductors could be one solution.

超伝導体が一つの解決策になるかもしれません。

Such materials can transport electricity without dissipation.

このような材料は、散逸することなく電気を輸送することができる。

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

残念ながら、低温まで冷やした場合にしか機能しません。

which requires energy and defeats the purpose.

エネルギーを必要とし、目的に反します。

To benefit from that technology,

その技術の恩恵を受けるために

we'd need to discover new superconducting materials

新しい超電導材料を発見する必要があります

that operate at room temperature.

室温で動作するもの。

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

そして、肝心の石油由来の液体燃料は？

The scientific challenge there is to store renewable energy

そこでの科学的な課題は、再生可能エネルギーを貯蔵することです。

in an easily transportable form.

持ち運びが容易な形で。

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

最近では、リチウムイオン電池の生産性も良くなってきました。

which are lightweight and have high-energy density.

軽量で高エネルギー密度を有している。

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

しかし、これらの中でも1キログラムあたり約2.5メガジュールを蓄えているのが特徴です。

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

これは、ガソリン1キログラムに含まれるエネルギーの約20倍に相当します。

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

真の競争力を得るためには、自動車のバッテリーはより多くのエネルギーを蓄える必要があります。

without adding cost.

コストを追加することなく

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

船や飛行機のような大きな船では、課題は増えるばかりです。

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

ジェット機の大西洋横断飛行の動力に。

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

約1,000トンのバッテリーが必要です。

This, too, demands a technological leap towards new materials,

これも新素材への技術的な飛躍が求められています。

higher energy density,

より高いエネルギー密度。

and better storage.

と、より良いストレージを提供しています。

One promising solution would be to find efficient ways

一つの有望な解決策は、効率的な方法を見つけることでしょう。

to convert solar into chemical energy.

太陽を化学エネルギーに変換します。

This is already happening in labs,

これはすでに研究室でも行われています。

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

しかし、それでも効率が悪すぎて市場には届かない。

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

新しい解決策を見つけるためには、多くの創造性が必要です。

innovation,

技術革新。

and powerful incentives.

と強力なインセンティブ。

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

全再生可能エネルギーへの移行は複雑な問題である

involving technology, economics, and politics.

技術、経済、政治が絡んでいます。

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

この課題にどのように取り組むかの優先順位は、具体的な前提条件によって異なります。

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

このような多面的な問題を解決しようとするときに、私たちがしなければならないのは、このような多面的な問題を解決しようとするときに、私たちがしなければならないことです。

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

しかし、私たちはそこにたどり着くだろうと楽観的に考えられる十分な理由があります。

Top scientific minds around the world are working on these problems

世界中の科学的なトップマインドがこれらの問題に取り組んでいます。

and making breakthroughs all the time.

と常にブレイクスルーを起こしています。

And many governments and businesses are investing in technologies

そして、多くの政府や企業がテクノロジーに投資しています。

that harness the energy all around us.

私たちの周りのエネルギーを利用しています。