【地理探究】エネルギー 鉱産資源を図解で総まとめ—化石燃料の分布 再生可能エネルギー 鉱産資源と貿易｜武蔵野個別指導塾

化石燃料の分布と貿易、再生可能エネルギーの立地条件、金属資源の流れを3枚の図で整理し、発電量の計算と短い論述を通して資源問題を考える力を養えます。

よくあるのは、コンビニのイートインで地理のノートを開き、「石油は西アジア」と覚えたところで、なぜ日本まで運ぶのか、なぜ天然ガスとは運び方が違うのかを説明できずに止まる場面です。目の前の照明には電力が使われ、飲み物の缶には金属が使われています。しかし、電気をつくる場所、金属の原料を採る場所、製品を使う場所は、必ずしも重なりません。

この単元では、資源の名前と産地を結びつけるだけでなく、資源が「どこにあり、どう運ばれ、どこで加工され、何に使われるか」をたどります。石炭・石油・天然ガスの違いが見えると、発電や貿易の資料を読む根拠が増えます。さらに、再生可能エネルギーを増やすときにも鉱産資源や送電網が必要だと気づけば、エネルギー転換を一方向の置き換えとしてではなく、産業全体の変化として考えられます。

この単元で身につけること

• 一次エネルギーと二次エネルギーを区別します。自然から得る資源と、それを利用しやすい形に変えた電力などを分け、資料が何を数えているか確かめます。
• 化石燃料の分布と輸送を結びつけます。石炭の産地、石油の集積する地域、天然ガスの輸送設備の違いを、貿易の経路とともに説明します。
• エネルギー転換の条件を整理します。供給の安定性、費用、環境への影響を分けて考え、再生可能エネルギーにも立地条件があることを捉えます。
• 鉱産資源から製品までの段階を区別します。鉄鉱石、銅鉱石、ボーキサイト、レアメタルを、採掘・製錬・製造・回収の流れに置きます。
• 資源をめぐる国どうしの関係を説明します。生産量と輸出量の違いや資源ナショナリズムの意味を押さえ、資料の数値を根拠に短く論述します。

地理総合で学んだ国際分業や、自然環境の単元で扱った地質・気候の分布が土台になります。地名を思い出すだけでなく、その土地の自然条件と、交通・技術・需要という社会条件を重ねることが、この単元の読み方です。

基本の考え方

エネルギーの形と化石燃料の分布

エネルギー資源は、熱や動力などを得るために利用する資源です。石炭・石油・天然ガスは、長い地質時代をかけて生物に由来する物質が変化してできた化石燃料です。人間が使う速さに見合う速さでは補充されないため、限りのある資源として扱います。一方、太陽光や風力などは、自然の働きによって繰り返し利用できる再生可能エネルギーです。

自然から直接得られる形のエネルギーを一次エネルギー、それを変換して得る電力などを二次エネルギーといいます。家庭のコンセントから電気が来るとしても、その上流には火力、水力、原子力、太陽光など、異なる発電方法があります。「電気を使った」という事実だけでは、何の資源に依存したかは決まりません。発電の際には利用できない形で熱が出ることもあり、投入したエネルギーがすべて電力になるわけでもありません。

石炭は、中国、アメリカ、オーストラリア、インドなどに産地があります。工業化の初期には蒸気機関の燃料となり、現在も発電や製鉄に用いられます。ただし、発電用の一般炭と、製鉄で使うコークスの原料となる原料炭は用途が異なります。産出量の多い国で国内消費も大きければ、その国が輸出でも同じ順位になるとは限りません。オーストラリアやインドネシアのように海上輸送と結びついた供給国も、貿易を読む際の重要な位置にあります。

石油は、サウジアラビアなどの西アジアのペルシア湾沿岸に大きな産地があり、ロシア、アメリカなどでも生産されます。地中の石油は、すき間のある岩石に含まれ、上方への移動を妨げる地層などの条件のもとで集積します。そのため、国土の広さだけから産出量を予測することはできません。原油は製油所でガソリン、灯油、軽油などに分けられ、燃料に加えて化学工業の原料にもなります。電力の話だけでは石油の役割を捉えきれないのは、この用途の広さがあるためです。

天然ガスは、ロシア、西アジア、アメリカなどに産地があります。気体のままでは体積が大きいため、陸上ではパイプライン、海を越える輸送では冷却して液化した液化天然ガス、つまりLNGとして運ぶ方法が使われます。LNGの輸送には、液化設備、専用船、受け入れ後に気体へ戻す設備が必要です。単に産地が近いか遠いかだけでなく、その経路に設備を整えられるかが、貿易の形を左右します。

図1のように、資源と消費地の間には輸送と変換の段階があります。石炭はばら積み船、原油はタンカーによる海上輸送が代表的です。図の矢印は工程のつながりを示し、距離や輸送量を表してはいません。日本のように化石燃料の多くを海外に依存する国では、港湾や航路もエネルギー供給を支える条件になります。

エネルギー転換は供給全体の組み替え

産業革命期に利用が拡大した石炭から、石油へとエネルギー利用の中心が移っていく変化は、エネルギー革命と呼ばれます。石油は液体として扱いやすく、自動車などの交通手段の発達とも結びつきました。ただし、中心が変わることと、以前の資源を使わなくなることは別です。複数のエネルギー源は、用途や地域によって組み合わされて利用されます。

今日のエネルギー転換を考える際には、温室効果ガスの排出削減と、供給の安定性をともに見る必要があります。化石燃料の燃焼では二酸化炭素が出ます。同じ熱量を得る際の燃焼由来の二酸化炭素は、一般に石炭より石油、石油より天然ガスの方が少なくなりますが、天然ガスも排出がない燃料ではありません。また、天然ガスの主成分であるメタンが採掘や輸送の過程で漏れることも、温暖化への影響を考える際の論点です。

太陽光発電は日射を利用するため、昼夜や雲の状態で出力が変わります。風力発電は風の強さや安定性、送電網への接続条件が立地に関わります。水力発電は河川の流量と落差を利用し、降水量や山地の地形と結びつきますが、ダムの建設は周辺の生活や生態系にも影響します。地熱発電は地下の熱を使うため火山地域などが候補になりやすく、地下資源の調査や周辺の土地利用との調整が必要です。

バイオマスは、木材や家畜の排せつ物など、生物由来の資源を利用します。植物の成長時の二酸化炭素吸収と利用時の排出を対応させて考えますが、森林が回復しない利用や、加工・輸送の負担を無視してよいわけではありません。「再生可能」という分類は、あらゆる使い方で環境負荷が小さいことを保証する言葉ではないのです。

太陽光や風力が多く発電する時間と、電気を多く使う時間は一致するとは限りません。そこで、蓄電池、揚水発電、地域間の送電、需要側の使用時間の調整などを組み合わせます。揚水発電は電力を使って水を高い場所にくみ上げ、必要なときに水を落として発電する仕組みで、電気の利用時刻を移す役割を担います。エネルギーを新たにつくり出す仕組みではありません。

原子力発電はウランなどを燃料とし、再生可能エネルギーには含めません。発電時の二酸化炭素排出が少なく、まとまった電力を供給できる点を重視する見方と、事故への備えや放射性廃棄物の管理を重視して慎重に考える見方があります。電源を評価するときは、燃料の性質、運転の特徴、安全面、廃棄物の扱いを同じ欄に混ぜずに整理すると、議論の違いを読み取れます。

金属資源は採る場所とつくる場所を分ける

鉄鉱石は、オーストラリアやブラジルなどが主要な供給地域です。鉄鉱石を原料に鉄を取り出し、性質を調整して鋼などに加工します。大量の原料を運ぶ製鉄では、原料を船で受け入れやすい臨海部の立地が有利になる場合があります。鉄鉱石の産地を覚えるときは、製鉄所が必ずその鉱山の近くにあるとは限らないことも合わせて押さえます。

銅は電気をよく通すため、電線や電気機器に広く利用されます。チリやペルーなどのアンデス山脈沿いは重要な産地で、銅の分布を地質と関連づける手がかりになります。ボーキサイトはアルミニウムの原料で、オーストラリアやギニアなどに産地があります。ボーキサイトからアルミナをつくり、さらに電気分解によってアルミニウムを得る段階では、多くの電力を使います。このため、鉱石の産地とアルミニウムの製錬地域は一致しないことがあります。

レアメタルは、地中にある量だけでなく、採掘や取り出しの難しさなどから安定した供給が課題となる金属の総称として学びます。リチウムやコバルトなどはその例で、電池をはじめとする工業製品に使われます。レアアースは希土類元素の一群を指し、レアメタル全体の別名ではありません。資源名だけでなく、何に使い、どの段階で供給が集中しているかを確かめることが必要です。

資源ナショナリズムとは、資源を持つ国が自国の資源への支配を強め、その利益を国内の発展に結びつけようとする動きです。資源産業の国有化や、輸出・開発条件の調整などの形をとります。産油国どうしが協力する組織としては石油輸出国機構、OPECがありますが、すべての産油国が加盟しているわけではありません。資源ナショナリズムと特定の組織を同じ意味にしないようにします。

資源国の権限強化を、自国の利益を確保する取り組みと見る見方と、輸入国への安定供給や投資の見通しへの影響を懸念する見方があります。また、資源の輸出に収入を大きく依存する国は、価格の下落によって収入が減る場合があります。輸入国だけでなく輸出国にも課題があると捉えると、貿易を一方的な有利・不利で説明せずに済みます。

例題で解き方を確かめる

例題1　輸送方法から資源を判断する

ある資源について、「常温では気体で、海を越えるときは冷却して液体にし、専用船で運ぶことが多い」と説明されています。資源名と、液化したものの略称を答えましょう。また、その輸送に必要な施設を1つ挙げましょう。

1. 常温での状態に注目します。石炭は固体、原油は液体なので、気体という条件から天然ガスに絞れます。産地の地名よりも、資源そのものの性質が強い手がかりになります。
2. 冷却して液体にする目的を考えます。体積を小さくして船で大量に運ぶためであり、天然ガスを液化したものがLNGです。パイプラインで運ぶ方法との違いもここで整理できます。
3. 輸送の前後に必要な設備を挙げます。積み出す側の液化施設、または受け入れる側の再ガス化施設が対応します。港があるというだけでは、LNGをそのまま利用できません。

答え：天然ガス、LNG、施設の例は液化施設です。

例題2　発電構成比と発電量を区別する

図2は、計算用に条件を設定したA地域とB地域の発電構成比です。総発電量はA地域が200億kWh、B地域が100億kWhとします。化石燃料による発電と再生可能エネルギーによる発電だけを考えるとき、再生可能エネルギーによる発電量はどちらがどれだけ多いでしょうか。

図2のように、帯の長さが等しい構成比の図では、どちらの全体も100％です。A地域の再生可能エネルギーは30％、B地域は50％ですが、帯全体の長さが同じだからといって総発電量まで同じとはいえません。図の中の色の幅と、問題文の総量を組み合わせて読みます。

1. 問われた量が割合か実際の発電量かを確認します。今回は億kWhで表す発電量なので、％の大小だけで結論を出さないようにします。
2. 各地域の総発電量に割合をかけます。A地域は200 × 30 ÷ 100 = 60億kWh、B地域は100 × 50 ÷ 100 = 50億kWhです。％を100で割るのは、全体を1とする割合に直すためです。
3. 同じ単位の数値を引きます。60 − 50 = 10億kWhとなり、構成比が低いA地域の方が、実際の発電量は多いと判断できます。

答え：再生可能エネルギーによる発電量はA地域の方が10億kWh多いです。

この問題の構成比は、現実の国の電源構成を示すものではありません。また、ここで求めたのは発電量であり、発電設備の最大出力ではありません。設備の規模が同じでも、運転する時間や自然条件によって発電量は変わります。「設備容量」と「発電量」が違う欄にある資料では、まず見出しと単位を確かめます。

例題3　国内消費を考えて輸出を読む

ある年に、C国の資源生産量は90万t、国内消費量は75万tでした。D国は生産量が60万t、国内消費量が20万tでした。両国とも輸入や在庫の変化はなく、生産した資源のうち国内で使わない分をすべて輸出するとします。輸出量の大きい国を答え、その理由を説明しましょう。

1. 問題の条件から資源の収支を整理します。輸入も在庫の増減もないため、生産量は国内消費量と輸出量の合計になります。現実の資料なら輸入や在庫も検討しますが、この設問では条件に沿って差を計算できます。
2. 生産量から国内消費量を引きます。C国は90 − 75 = 15万t、D国は60 − 20 = 40万tです。生産量の順位をそのまま輸出量の順位としないための手順です。
3. 計算結果を理由の文につなげます。D国は生産量がC国より少なくても、国内で使う分が小さいため、輸出に回せる量が多くなります。

答え：D国で、生産量から国内消費量を引いた輸出量が40万tとなり、C国の15万tを上回るためです。

例題4　アルミニウム製錬の立地を説明する

ボーキサイトを産出しないE地域にアルミニウムの製錬工場が立地しています。E地域には原料を輸入できる港と、豊富で比較的安価な電力があります。なぜ立地が成り立つのか、原料の輸送と電力の利用を含めて説明しましょう。

1. 原料の産地と製錬の場所を分けます。鉱山がないことは、加工や製錬もできないことを意味しません。まず、原料を地域の外から入手する経路があるかを確かめます。
2. アルミニウムの製錬で多く使うものを思い出します。特にアルミナからアルミニウムを得る電気分解には大量の電力が必要なので、電力の条件が費用に影響します。
3. 与えられた2条件を因果関係で結びます。港で原料を輸入でき、豊富で比較的安価な電力を製錬に利用できるため、鉱石の産地から離れていても立地が可能だとまとめます。

答え：港を通じて原料を輸入し、製錬に大量に必要な電力を豊富かつ比較的安価に得られるためです。

論述では「電力があるから」だけで終わらず、何の工程で、なぜその電力が立地条件になるのかまで書きます。問題文にない労働力や政策の条件を付け足す必要はありません。資料から確かめられる条件で説明を閉じることも、地理の論述の精度を高めます。

つまずきやすいところと直し方

誤り1　生産量と埋蔵量を同じものとして扱う

誤った書き方は「今年の生産量が最も多い国は、地下に残る資源も最も多い国です」です。生産量は一定期間に取り出した量であり、埋蔵量は地下に存在する資源のうち、一定の技術や経済条件で回収できると見積もられた量です。1年間の動きを表す量と、ある時点での蓄えを表す量を取り違えています。

正しい書き方は「生産量の順位から埋蔵量の順位は決められず、それぞれの資料を読む必要があります」です。価格や採掘技術が変われば、回収できると判断される範囲も変わります。埋蔵量を年間生産量で割った値も、条件が一定だと置いた目安であり、資源がなくなる年を確定する時計ではありません。表題に生産、埋蔵、輸出のどれが書かれているかを、国名より先に確認します。

誤り2　再生可能ならどこでも同じように利用できると考える

誤った書き方は「太陽光と風力は燃料を輸入しないので、どの地域でも同じ量の電気を安定してつくれます」です。燃料の輸入を必要としないことと、出力がいつも同じであることは別です。日射や風の条件に加え、土地の確保、送電線、需要のある場所との位置関係も関わります。

正しい書き方は「太陽光や風力の発電量は自然条件で変化し、供給には送電や蓄電などとの組み合わせが必要です」です。逆に、出力が変動することだけを根拠に利用できないと結論づけるのも飛躍です。課題がどの場面で生じ、それをどの設備や運用で補えるかと、条件を付けて説明します。水力や地熱もそれぞれ異なる特徴があるため、再生可能エネルギーを1種類の発電方法として扱わないようにします。

誤り3　エネルギー転換で鉱産資源が不要になると考える

誤った書き方は「石油を使う量が減れば、資源を輸入する必要もなくなります」です。燃料として消費する資源が減っても、発電設備、送電線、蓄電池をつくるための金属は必要です。さらに、鉱石を採る国と、その鉱石を処理して利用できる材料にする国が異なる場合もあります。

図3のように、採掘から製品利用までを段階に分けると、供給が途切れる可能性を考える場所も増えます。図の下側の矢印は、使い終えた製品から金属を回収し、再び原料として利用する道筋です。すべての材料が完全に戻ることや、工程ごとの量が等しいことを示す図ではありません。

正しい書き方は「エネルギー転換によって必要な資源の種類や用途が変わり、金属資源の調達や回収も課題になります」です。レアメタルなどの供給が特定の国や工程に集中すると、その段階の変化が多くの製品に及びます。対策には調達先の分散、備蓄、代替材料の開発、回収・再利用がありますが、回収には収集や分離の手間がかかり、需要の増加分をすべて賄えるとは限りません。

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練習問題

次の4問は、用語、計算、資源の収支、立地の説明をそれぞれ確かめる問題です。計算では式に単位を添え、説明では「どの条件が、何につながるか」がわかる文をつくりましょう。

練習1

天然ガスを燃やして電力を得る場合、天然ガスと電力はそれぞれ一次エネルギー、二次エネルギーのどちらに当たりますか。また、ボーキサイトを原料とする金属を答えましょう。

練習2

P地域の総発電量は300億kWhで、そのうち再生可能エネルギーは20％です。Q地域の総発電量は150億kWhで、そのうち再生可能エネルギーは50％です。再生可能エネルギーによる発電量はどちらが何億kWh多いでしょうか。図2と同じく、全体の量に注意して計算しましょう。

練習3

ある国が資源を80万t生産し、10万t輸入し、国内で65万t消費しました。在庫の増減はなく、残りはすべて輸出したとします。輸出量を求めましょう。例題3に輸入という条件が加わったことに注意します。

練習4

海岸付近に風の強い地域があります。その地域に風力発電を導入する際、風の条件以外に確かめたいことを2つ挙げ、短く理由を添えましょう。また、資源国が資源産業への支配を強め、自国の利益を確保しようとする動きを何というか答えましょう。

答えと解説

練習1の答えは、天然ガスが一次エネルギー、電力が二次エネルギーで、金属はアルミニウムです。エネルギーの分類は利用する段階を見て、鉱石と金属の対応は加工前後を見て判断します。ボーキサイトそのものを金属名として答えないようにします。

練習2の答えは、Q地域の方が15億kWh多い、です。P地域は300 × 20 ÷ 100 = 60億kWh、Q地域は150 × 50 ÷ 100 = 75億kWhで、75 − 60 = 15億kWhとなります。総量が大きい地域が必ず勝るわけでも、構成比が大きい地域が必ず勝るわけでもなく、両方を使って計算します。

練習3の答えは25万tです。国内で利用できる量は80 + 10 = 90万tなので、輸出量は90 − 65 = 25万tです。生産だけから消費を引くと輸入分を落としてしまいます。国内に入る流れと、国内消費・輸出へ出る流れを分けると収支が整います。

練習4の解答例は「つくった電気を需要地へ届けられる送電網があるか」と「騒音や景観、生態系への影響を考えて周辺の土地利用と調整できるか」です。風の強さだけでは、電力を届ける条件や地域で利用を続ける条件が決まりません。用語の答えは資源ナショナリズムであり、単に資源を海外に売ること全般を指す言葉ではありません。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

この単元は、次に学ぶ工業の立地につながります。製鉄所が港に近い理由や、アルミニウム製錬が電力の条件に左右される理由は、資源の輸送と加工の流れから説明できます。さらに貿易の単元では、資源を輸出する国と工業製品を輸出する国の関係や、その関係の変化を読む土台になります。

家で5分確かめるなら、1つ目は、身近なアルミ缶について「ボーキサイト→アルミナ→アルミニウム→缶」と紙に書き、大量の電力が必要な段階に丸を付ける方法です。2つ目は、図2を見て構成比だけで答えを予想し、その後に総発電量を使って計算する方法です。予想と答えが違ったら、その原因を「分母が違う」という一文で説明してみます。

個別指導では、地名の暗記を増やす前に、割合の分母、輸入と輸出の矢印、原料と製品の区別まで戻って確かめます。生徒が自分の言葉で工程をたどれるかを見ることで、用語を忘れたのか、資料の関係を読み違えたのかを分けて扱えます。

まとめ

照明の電気と飲み物の缶をたどると、遠くの資源産地だけでなく、船、港、製錬工場、送電網、回収の仕組みに行き着きます。資源問題の説明に必要なのは、国名の多さだけではなく、その間をつなぐ条件を見抜くことです。ある電源を増やす提案にも、どこで設備をつくり、どう電気を届けるかという問いが伴います。

資源の地理で答えを決めるのは、地下の豊かさだけでなく、採る場所と使う場所をつなぐ仕組みです。