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Sep 01, 2023

グラフ: 米国の家庭用暖房システム

Combustione di combustibili fossili per scopi commerciali e di riscaldamento

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商業ビルや住宅の暖房のための化石燃料の燃焼は、米国の年間温室効果ガス排出量の約 13% を占めています。

米国経済の脱炭素化には、化石燃料を燃焼させる暖房ソリューションから発電する再生可能エネルギー源への切り替えが必要です。

現在、米国の新築住宅の大部分は依然として強制空気炉またはボイラーを通じて暖房のために天然ガスを燃焼させています。 車が電気である必要があるのと同じように、家庭でも再生可能エネルギー源を使用した電気による暖房システムに切り替える必要があります。

上の図は、国勢調査データを使用して、2020 年に米国で建設された 911,000 戸の一戸建て住宅を暖めているさまざまな暖房システムと燃料を分析したものです。

アメリカのほとんどの家庭では、次の 3 つの暖房システムのいずれかを使用しています。

米国の家庭用暖房は、過去 20 年間にわたって変遷を遂げてきました。 新築住宅ではガスやバイオ燃料/木材を使用した家庭用暖房システムが着実に電気に置き換えられており、2020年に建設された一戸建て住宅の暖房システムのほぼ半数に電力が供給されています。

2000 年から 2020 年までの新築住宅の熱源の割合の変化は次のとおりです。

パーセンテージは四捨五入のため合計が 100 にならない場合があります。

2000 年以降、電力の割合は増加しましたが、化石燃料が手頃な価格であるため、ほとんどのアメリカの家庭は依然としてガスで暖房されています。

米国エネルギー情報局 (EIA) によると、暖房にガスに依存している世帯は、冬季に平均 746 ドルを支出すると予想されており、これに対し電気代は 1,268 ドル、灯油は 1,734 ドルです。

新築一戸建て住宅91万1,000戸のうち、53万8,000戸に強制通風炉が設置されている。 これらの、83%または、45万近くの家庭が主な暖房源としてガスを使用しており、16%は電気炉を選択しています。 対照的に、88%ヒートポンプを設置した 353,000 世帯のうち、電気に依存している世帯。

2020 年に建てられた一戸建て住宅の暖房システムと燃料がどのように故障するかは次のとおりです。

パーセンテージは四捨五入のため合計が 100 にならない場合があります。

新築一戸建て住宅のうち温水や蒸気システムを使用しているのは 1% 未満で、使用している住宅の大部分は主燃料としてガスに依存していました。 新築住宅の約 1.3% は、電気ベースボード ヒーター、小型スペース ヒーター、パネル ヒーター、ラジエーターなどの他のシステムを使用していました。

現在もガスが主要な暖房源である一方で、米国経済の脱炭素化に向けた取り組みにより、電気ベースの暖房システムへの移行がさらに促進される可能性があり、電気ヒートポンプがより大きな割合を占める可能性があります。

EVバッテリーの主要なミネラル

リチウム消費量は 2010 年以来ほぼ 4 倍に増加

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EVの導入が石油消費量に与える影響 (2015-2025P)

6 つの主要なタイプのリチウムイオン電池: 視覚的な比較

ニッケルと銅の需要拡大を可視化

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電気自動車を加えることにより、どのくらいの石油が節約されるのでしょうか? さまざまなタイプの EV について、2015 年から 2025P までのデータを調べます。

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世界が運輸部門の電化に向けて進むにつれ、石油の需要は電力の需要に取って代わられるでしょう。

ブルームバーグNEFによると、EVが石油消費量に与える影響を強調するために、上のインフォグラフィックは、2015年から2025年までにさまざまなタイプの電気自動車によって毎日どのくらいの石油が節約され、今後節約されるかを示している。

米国の標準的な内燃機関乗用車は、年間約 10 バレルの石油換算量 (BOE) を使用します。 オートバイは年間 1 台、クラス 8 トラックは約 244 台、バスは 276 台以上の BOE を使用します。

これらの車両が電動化されると、内燃機関の車両が使用していたオイルは不要になり、石油需要が電力に置き換えられます。

2015 年以来、原付、スクーター、オートバイなどの二輪車および三輪車が、世界規模で EV によって節約される石油の大部分を占めています。 特にアジアで広く採用されたため、これらの車両は 2015 年に日量約 675,000 バレルの石油需要を代替しました。2021 年までに、この数字は急速に増加しました。100万バレル1日あたり。

EVセグメントごとの石油需要の毎日の変位を見てみましょう。

現在、商用車分野での取り組みは行われていますが、電気を使用して走行している大型トラックはほとんどありません。ただし、これは 2025 年までに変わると予想されています。

一方、電気乗用車は 2015 年以来最大の普及率を示しています。

2022 年、電気自動車市場は急激な成長を遂げ、販売台数は 1,000 万台を超えました。 市場は 2023 年を通じて、そしてそれ以降も力強い成長を続けると予想されており、最終的には予想される水準を節約できるようになるでしょう。886,700バレルの石油2025 年の 1 日あたり。

世界が化石燃料から電力に移行している一方で、ブルームバーグNEFは石油需要の減少が必ずしも石油価格の下落と一致するとは限らないと予測している。

新たな供給能力への投資が需要よりも急速に減少した場合、原油価格は依然として不安定で高止まりする可能性がある。

ただし、電動化への移行は別の影響を与える可能性があります。

私たちのほとんどは電気自動車を排出量の少ないものと連想しますが、電気自動車の持続可能性は充電に使用される電力と同程度であると考えるのが良いでしょう。 したがって、電化への移行は、風力、太陽光、原子力などのクリーン エネルギー源で増大する電力需要に応える素晴らしい機会をもたらします。

道路輸送における化石燃料からの移行には、インフラの拡張も必要です。 EV 充電ステーション、送電容量の拡大、バッテリー貯蔵はすべて、ガスから電気への大規模な移行をサポートする鍵となるでしょう。

グラファイトは、化学的性質に関係なく、重量でバッテリーに必要な材料のほぼ 50% を占めます。

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電気自動車（EV）や再生可能エネルギー貯蔵システムの人気の高まりにより、リチウムイオン（Li-ion）電池の需要は近年急増しています。

しかし、多くの人が気づいていないのは、これらのバッテリーの主要な構成要素はリチウムだけではなくグラファイトでもあるということです。

グラファイトは、化学的性質に関係なく、重量でバッテリーに必要な材料のほぼ 50% を占めます。 特にリチウムイオン電池では、グラファイトがアノードを構成し、アノードは充電および放電プロセス中に電子の蓄積と放出を担う負極です。

バッテリーのサプライチェーンにおいてグラファイトがいかに重要であるかを探るために、Northern Graphite がスポンサーとなっているこのインフォグラフィックでは、リチウムイオンバッテリーのアノードがどのように作られるかについて詳しく説明しています。

グラファイトは天然に存在する炭素の形態であり、合成ダイヤモンド、EV リチウムイオン電池、鉛筆、潤滑剤、半導体基板など、幅広い産業用途に使用されています。

安定しており、パフォーマンスが高く、再利用可能です。 さまざまなグレードや形状がありますが、バッテリーグレードのグラファイトは、天然または合成の 2 つのクラスのいずれかに分類されます。

天然黒鉛は、自然に存在する鉱床を採掘することによって生産されます。 この方法では、黒鉛 1 キログラムあたりの CO2 排出量はわずか 1 ～ 2 キログラムです。

一方、人造黒鉛は石油コークスとコールタールの処理によって製造され、硫黄酸化物や窒素酸化物などの他の有害な排出物とともに、黒鉛1kgあたり約5kgのCO2を生成します。

バッテリーの負極の製造プロセスは、4 つの包括的なステップで構成されます。 これらは：

これらの各段階により、さまざまな最終用途を持つさまざまな形状のグラファイトが得られます。

たとえば、成形プロセスで得られる微粉化グラファイトは、プラスチック添加剤に使用できます。 一方、EV用リチウムイオン電池に使用できるのは、上記の4つの段階をすべて経たコーティングされた球状精製黒鉛のみです。

世界中でエネルギー転換における黒鉛の利用が増えているにもかかわらず、現在、世界の黒鉛の約 70% は中国産です。

しかし、バッテリーに使用される代替品が乏しいため、北米での供給の安全性を達成することが重要であり、黒鉛処理に対してより環境に優しいアプローチを採用しています。

環境負荷が低く、生産コストが低い天然グラファイトは、より環境に優しい未来のためのアノード材料として機能します。

ノーザン・グラファイトが北米最大の電池負極材料（BAM）工場をどのように建設する計画であるかについて詳しくは、ここをクリックしてください。

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