• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

地球の環境容量と整合する資源フロー・ストック・生産性目標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K12344
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

渡 卓磨  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環領域, 研究員 (10845811)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードコンクリート / 鉄鋼 / 脱炭素 / 資源効率 / セメント / カーボンニュートラル / 物質フロー / 科学的目標 / 気候変動 / 資源生産性
研究開始時の研究の概要

地球の環境容量を超過することなく増加し続ける世界人口の基本的欲求を充足する資源生産・消費システムの構築は人類が直面している最重要課題である。しかし環境容量下において、”いかなる資源を、いかなる国が、どの程度利用可能か”は科学的に解明されておらず、国際調和のとれた取り組みに不可欠な数値目標が確立されていない。本研究は、環境制約下における資源循環構造を精緻に表現する新規の数理モデルを開発し、地球の環境容量と厳密に整合する資源フロー・ストック・生産性目標の構築を目的とする。研究成果は資源利用に関する国際的目標設定の議論を支援すると共に、日本の次期循環基本計画における数値目標の科学基盤強化に貢献する。

研究成果の概要

地球の環境容量を超過することなく、増加し続ける世界人口の基本的欲求を充足する資源生産・消費システムの構築は人類が直面している最重要課題である。しかし“環境容量下において、いかなる資源を、いかなる国が、どの程度利用可能か”は科学的に解明されておらず、国際調和のとれた取り組みに不可欠な科学的目標値が確立されていない。本研究は、環境制約下における世界の資源循環構造を精緻に表現する新規の数理モデルを開発し、地球の環境容量と厳密に整合する資源フロー・ストック・生産性目標の構築を目的として実施された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題の一連の成果によって、1.5℃目標と整合的な資源効率性のベンチマークが世界で初めて科学的に提案された。本成果は資源利用に関する国際的目標設定の議論を支援すると共に、日本の次期循環型社会推進基本計画における各種数値目標の科学基盤強化に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 21件、 招待講演 16件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge/University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Technology Sydney(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of technology Sydney(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Antwerp(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Net-zero embodied carbon in buildings with today’s available technologies2024

    • 著者名/発表者名
      Watari T., Yamashita N., Serrenho A.
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 58 号: 4 ページ: 1793-1801

    • DOI

      10.1021/acs.est.3c04618

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Feasible supply of steel and cement within a carbon budget is likely to fall short of expected global demand2023

    • 著者名/発表者名
      Watari T., Serrenho A., Gast L., Cullen J., Allwood J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 7895-7895

    • DOI

      10.1038/s41467-023-43684-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scrap Endowment and inequalities in global steel decarbonization2023

    • 著者名/発表者名
      Watari T., Giurco D., Cullen J.
    • 雑誌名

      Journal of Cleaner Production

      巻: 425 ページ: 139041-139041

    • DOI

      10.1016/j.jclepro.2023.139041

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] China’s bulk material loops can be closed but deep decarbonization requires demand reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Lulu Song , Stijn van Ewijk, Eric Masanet, Takuma Watari, Fanran Meng, Jonathan M. Cullen, Zhi Cao, Wei-Qiang Chen
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 13 号: 10 ページ: 1136-1143

    • DOI

      10.1038/s41558-023-01782-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Limited quantity and quality of steel supply in a zero-emission future2023

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Sho Hata, Keisuke Nansai, and Kenichi Nakajima
    • 雑誌名

      Nature Sustainability

      巻: 6 号: 3 ページ: 336-336

    • DOI

      10.1038/s41893-022-01025-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growing role of concrete in sand and climate crises2023

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Zhi Cao, Andre Cabrera Serrenho, and Jonathan Cullen
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 5 ページ: 106782-106782

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106782

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient use of cement and concrete to reduce reliance on supply-side technologies for net-zero emissions2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Zhi Cao, Sho Hata, and Keisuke Nansai
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 4158-4158

    • DOI

      10.1038/s41467-022-31806-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Global copper cycles and greenhouse gas emissions in a 1.5 °C world2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Stephen Northey, Damien Giurco, Sho Hata, Ryosuke Yokoi, Keisuke Nansai, and Kenichi Nakajima
    • 雑誌名

      Resource Conservation and Recycling

      巻: 179 ページ: 106118-106118

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2021.106118

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Future greenhouse gas emissions from metal production: gaps and opportunities towards climate goals2022

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yokoi, Takuma Watari, and Masaharu Motoshita
    • 雑誌名

      Energy and Environmental Science

      巻: 15 号: 1 ページ: 146-157

    • DOI

      10.1039/d1ee02165f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 物質利用の革新的変化からカーボンニュートラル社会の実現に迫る2022

    • 著者名/発表者名
      南齋 規介, 渡 卓磨
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌

      巻: 33 ページ: 17-24

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Contraction and convergence of in-use metal stocks to meet climate goals2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Keisuke Nansai and Kenichi Nakajima
    • 雑誌名

      Global Environmental Change

      巻: 69 ページ: 102284-102284

    • DOI

      10.1016/j.gloenvcha.2021.102284

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sustainable energy transitions require enhanced resource governance2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Keisuke Nansai, Kenichi Nakajima, and Damien Giurco
    • 雑誌名

      Journal of Cleaner Production

      巻: 312 ページ: 127698-127698

    • DOI

      10.1016/j.jclepro.2021.127698

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Decarbonising the global steel industry in a resource-constrained future2024

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      The Royal Society Scientific Meeting (Sustainable metals: science and systems)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 資源循環経済戦略は自動車産業における天然資源投入量を削減できるか?2024

    • 著者名/発表者名
      光斎翔貴、滝本響、渡卓磨、柏倉俊介、山末英嗣
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 産業エコロジーから脱炭素を考える2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      土木学会 構造工学委員会 技術融合による新たな土木技術検討小委員会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limited quantity and quality of steel supply in a zero-emission future2023

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      IOP Publishing Environmental Research 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 資源利用とカーボンニュートラル2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      プラネタリーヘルスに向けた物質利用の未来戦略と目標を皆で考えるセミナー/ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンニュートラルの実現に向けた素材利用の将来像2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      土木学会「コンクリート技術を活用したカーボンニュートラルの実現に向けて」に関する講習会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱炭素社会において我々は素材をいかに使うべきか?2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      京都大学大学院エネルギー科学研究科IAESRECサイエンスカフェ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本と世界の鉄鋼フロー構造2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      CEN(気候非常事態ネットワーク)設立3周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンニュートラル社会への移行は日本の鉄鋼生産/鉄スクラップ利用をどのように変えるのか2023

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      株式会社JEMSセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Materials Systems in a Zero-Emission World2023

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      University of Cambridge FIBES Lunchtime Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Future greenhouse gas emissions from metal production with implication for climate goals2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yokoi, Takuma Watari, Masaharu Motoshita
    • 学会等名
      The 11th Australian Conference on Life Cycle Assessment
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Exploring demand reduction and circular economy strategies for bulk materials in China2023

    • 著者名/発表者名
      Lulu Song , Stijn van Ewijk, Eric Masanet、Takuma Watari, Fanran Meng, Jonathan M. Cullen, Zhi Cao, Wei-Qiang Chen
    • 学会等名
      11th International Conference on Industrial Ecology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bulk Materials Supply in a Zero-Emission Future with Uncertain Technology Adoption2023

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Lukas Gast, Andre Cabrera Serrenho
    • 学会等名
      11th International Conference on Industrial Ecology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Envisioning sustainable material cycles in a carbon-neutral future2022

    • 著者名/発表者名
      Zhi Cao and Takuma Watari
    • 学会等名
      The 14th ISIE Socio-Economic Metabolism section conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SSPシナリオに基づく将来の金属生産に伴う温室効果ガス排出量と気候変動目標の関係2022

    • 著者名/発表者名
      横井崚佑, 渡卓磨, 本下晶晴
    • 学会等名
      エコデザイン・プロダクツ&サービス 2022シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global target by 2050 to reduce natural resource use in the automotive industry2022

    • 著者名/発表者名
      Takimoto H., Kosai S., Watari T., Kashiwakura S., Yamasue E.
    • 学会等名
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Future metal production and associated greenhouse gas emissions with implication for climate goals2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi R., Watari T., Motoshita M.
    • 学会等名
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gold production and mercury consumption from artisanal and small-scale mining2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Y., Watari T., Nakajima K., Seccatore J., Veiga M. Marcello, Nansai K
    • 学会等名
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive Review of Gold Production, Mercury Consumption and Emission in Artisanal and Small-scale Gold Mining (ASGM)2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Y., Watari T., Seccatore J., Nakajima K., Nansai K.
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Mercury as a Global Pollutant (ICMGP )
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporally-explicit abiotic depletion potential (TADP) of mineral resources based on future demand projections2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi R., Watari T., Motoshita M.
    • 学会等名
      SETAC Europe 32nd Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bulk material cycles at national level in a zero-emission future2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      12th session of the ISIE Online Perpetual Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The availability of copper - a perspective from science2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      14th Copper Academy
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical material risks in the global energy transition2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      9th Japan-U.S. Bilateral Meeting on Rare Metals
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カーボンニュートラル社会と整合的なセメント・コンクリート循環構造の解明2022

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨, Zhi Cao
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属生産に伴う将来の温室効果ガス排出量と気候変動目標との関係2022

    • 著者名/発表者名
      横井崚佑, 渡卓磨, 本下晶晴
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代自動車の普及に伴う資源使用量の変化2022

    • 著者名/発表者名
      滝本響, 光斎翔貴, 渡卓磨, 柏倉俊介, 山末英嗣
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 世界金属資源循環システムモデルの開発と脱炭素シナリオへの適用2022

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      第38回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ストックの節減と収斂2021

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 サステナブルシステム部会 グリーンエネルギーフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Future projection of greenhouse gas emissions associated with metal production based on shared socio-economic pathways2021

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yokoi, Takuma Watari, and Masaharu Motoshita
    • 学会等名
      he 10th International Conference on Life Cycle Management
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global plastic production and use in a carbon-constrained world2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari, Keisuke Nansai, Masahiro Oguchi
    • 学会等名
      International Industrial Ecology Day 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Responsibility of Consumers for Pressure on Mining Capacity: Decomposition Analysis of Scarcity-weighted Metal Footprints in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yokoi, Keisuke Nansai, Kenichi Nakajima, Takuma Watari, Masaharu Motoshita
    • 学会等名
      2021 International Conference on Resource Sustainability
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Responsibility of Consuming Countries for Mining Capacity - Decomposition Analysis of Scarcity - weighted Metal Footprints in the Case of Japan -2021

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yokoi, Keisuke Nansai, Kenichi Nakajima, Takuma Watari, Masaharu Motoshita
    • 学会等名
      SETAC Europe 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of critical minerals and resource governance in sustainable energy transitions2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      Australia Japan Symposium: Critical minerals for climate change mitigation; Reducing risks in lithium supply chains
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カーボンニュートラル社会における金属生産・利用・循環システム2021

    • 著者名/発表者名
      渡卓磨
    • 学会等名
      一般社団法人日本メタル経済研究所「カーボンニュートラルとメタル」セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The future of plastic use in a carbon-constrained world2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Watari
    • 学会等名
      World Resources Forum 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本の消費活動が世界の採掘容量へ及ぼす影響の低減:希少性メタルフットプリントの要因分解分析2021

    • 著者名/発表者名
      横井崚佑, 南齋規介, 中島謙一, 渡卓磨, 本下晶晴
    • 学会等名
      第49回環境システム研究論文発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi