中国の大学キャンパスにおける炭素排出量の算定と削減提案

なぜキャンパスの排出量が日常生活に重要なのか

大学は、何万人もの人々が毎日暮らし、学び、食べ、移動する小さな都市のようなものです。これらすべての活動は、静かに大きな気候負荷を積み重ねます。本研究はそのような「ミニ都市」の一つ――中国・河南工業大学の南キャンパス――を詳しく調べ、炭素排出がどこから来ているのか、そしてどのようにほぼ半減できるかを解明します。ここでの答えは学生や職員だけでなく、学校やオフィス、近隣が気候に配慮した未来へ移行する方法に関心のある誰にとっても重要です。

キャンパスのカーボンフットプリントを把握する

研究者たちはまずキャンパスを一つの完結した生活システムとして扱いました。建物で使われるエネルギー、学生や職員の移動、食料や衣類、紙や水、オンライン購入などの日常消費に伴う排出を数え上げました。温室効果ガスプロトコルと呼ばれる国際基準を用い、これらを三つのカテゴリーに分類しました：現場で燃やされる燃料（直接排出）、外部から購入する電力や熱供給（間接排出）、通勤や廃棄物処理などキャンパス生活に結びつくその他のすべてです。2019年の総排出量は約6万5千トンの二酸化炭素、つまり一人あたり約1.5トンであることが分かりました。これは中国全体の平均よりはかなり少ないものの、依然として大きな気候負荷です。

汚染の主な発生源はどこか

詳細な内訳から、暖房と電力が主要な要因であることが明らかになりました。教室や寮を寒い冬に快適に保つ地域暖房が排出の40％以上を占めていました。照明、冷房、コンピューター、実験装置などのための電力使用も大きな割合を占めています。食堂、図書館、工学系の実験室は、長時間にわたって機器を稼働させるため特に電力消費が多い場所でした。移動も重要な割合を占め、キャンパス内の交通と帰省や出張を合わせて7,000トンを超える排出を生み出しました。食料、衣類、紙、廃棄物はより小さいが依然重要な寄与をしており、食品関連では重量ベースで植物性食品の割合が高くても、肉類と乳製品がフットプリントの大部分を占めていました。

道路から建物への目に見えないシフト

注目すべき発見の一つは、キャンパス生活の異なる部分間で静かな「カーボン転移」が起きていたことです。より多くの教職員と学生が電気自動車に切り替えると、移動時に車のエンジンで燃料を燃やすことは減りました。その代わりに、充電のためにキャンパスの電力供給から余分な電力が消費されます。帳簿上では、これが輸送カテゴリーの排出を減らし、充電に使われる電力が他の建物の電力使用とともに建物カテゴリーへ移されたことになります。2019年にはこのシフトで約1,600トンの二酸化炭素相当が移動しており、電気自動車の普及に伴いこの影響はさらに大きくなると研究は示唆します。この結果、道路沿いの局所的な大気はクリーンになりますが、キャンパスに供給される低炭素電力の必要性は一層高まります。

よりクリーンなエネルギーシステムの設計

これらの排出に対処するため、研究チームは複数のクリーン技術を組み合わせたキャンパス向けのカスタマイズされたエネルギーシステムを設計しました。屋根や空き地に広い太陽光パネルを設置し、地下の安定した温度を利用する地中熱ヒートポンプ、廃熱を回収して再利用するエンジンやボイラーを提案しています。これらの要素はエネルギー貯蔵と連携され、日中の余剰太陽電力を蓄えて夜間の照明や電気自動車の充電に回せるようにします。計算モデルによれば、この「マルチエネルギー相補システム」は燃料と購入電力からの排出を約50％削減でき、年間の運用費を約170万米ドル節約することも可能です。

日常の選択と将来のスマートツール

技術だけでは十分ではなく、日々の習慣も重要です。研究はすぐに実行できる実践的な措置を示しています：暖房需要を減らすための断熱性能向上、より効率的な照明や機器、省水やリサイクルの推進、より環境に配慮した移動手段、食品ロスを避けるキャンペーン、強化されたリサイクルプログラム、ペーパーレス化を進めた教育や事務などです。将来を見据えると、デジタルツールに大きな可能性があると著者たちは見ています。センサー、データネットワーク、人工知能を組み合わせることで、キャンパスは排出をリアルタイムで追跡し、エネルギー需要を予測し、実際のシステムを変える前にキャンパスの仮想ツインでさまざまな「もしも」のシナリオをテストできます。

キャンパスの人々にとっての意味

簡単に言えば、本研究は大学の気候影響の大部分が建物を暖め、冷やし、電力を供給することに由来していること、そして賢いエネルギーシステムとささやかな生活習慣の変化でその影響を劇的に減らせることを示しています。河南工業大学南キャンパスは一つの設計図を提供します：エネルギーの調達と使用方法を再構築し、低炭素行動を促進することで、排出量を半減しつつ費用も節約できる可能性があります。キャンパスはコンパクトな都市に似ており将来のリーダーを育てる場所でもあるため、ここで得られた教訓は他の大学――そして最終的には町や企業――が実行可能な脱炭素の道筋を描くのに波及効果を持ち得ます。

引用: Liu, J., Mao, X. & Wang, H. Accounting carbon emission and proposals for their reduction at a university campus in China. Sci Rep 16, 14546 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-23719-z

キーワード: キャンパスのカーボンフットプリント, 大学のエネルギー使用, 低炭素キャンパス, マルチエネルギーシステム, 電気自動車