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takahashicleaning · 11 months

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ＴＥＤにて

テイラー•ウィルソン：僕のラジカルな計画 ― 小型核分裂炉で世界を変える！

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

テイラー・ウィルソンが、自宅ガレージで核融合炉を作ったのは14歳のとき。そして、19歳となった今、彼は、再びTEDのステージに立ち、既存技術である「核分裂反応」の新たな活用法を提示します。

ウィルソンは、支援を取り付けて起業し、彼のビジョン実現に向けて最新の原子力発電の実現に動いています。なぜ？小型のモジュール式核分裂炉を製作する革新的な計画に燃えているのか？

そして、なぜ？それが世界のエネルギー危機を救う大きな一歩となりうるのか、語ります。

もう一度言います！

これは、現在、最新式である第４世代原子力発電の仕組みです。

核分裂反応は、適切なレベルで制御、維持されています。核分裂反応によって、水が熱され水が蒸気に変わり、蒸気がタービンを回すことで電気を得られるのです。

100年も前から、この方法。蒸気タービン発電で電力を作ってきました。

原子力は、水を熱する方法を大きく進化させはしましたが、水を熱して蒸気に変え、それでタービンを回すところは同じです。

そこで思ったのです。これが一番いいやり方なのか？

核分裂は、枯れた技術になったのか？それとも、まだ何か革新できることが残っているのか？そこで、僕は世界を変える大きな可能性があることを思いつきました。

これです。小型モジュール式原子炉です。

あちらの図に示したような原子炉ほど大きくありません。でも、50～100メガワットという大きな電力を作れます。これは、そう平均的な家庭で2万5千から10万世帯分の電力です。

この原子炉が、魅力的なのは工場で作れることです。これら、モジュール式原子炉は、基本的に組立ラインで作れ、世界中。どこへでも運べ、設置さえすれば発電ができます。

ちょうど、この部分が原子炉でここが重要なのですが、地下に埋められています。

テロ対策に通じている人なら地下に埋めることが、どれだけ核拡散防止や警備の上で素晴らしいことか言うまでもないでしょう。

さて、さきほど電力は全て。まあ、太陽光発電を除けば、蒸気を熱してタ��ビンを回すことで作られると言いました。

実は、これはそれほど効率はよくないんです。図のような原子力発電でも大体30～35%の効率なんです。

この数字は、炉が出力する熱エネルギーと実際に発電できる電力の割合で熱効率が悪いのは、これらの炉が低温で稼働しているからです。炉の温度は、せいぜい摂氏200～300度くらいなんです。

でも、新しい炉は、摂氏600～700度で稼働します。温度を高くすれば、より高い熱効率を得られます。

そして、この炉は水を使わず、超臨界のCO2やヘリウムといった気体を使いそれでタービンを回すのです。

これは、ブレイトンサイクルと言います。

電気を作る熱力学のサイクルで熱効率は、ほぼ50%、45%～50%の効率になります。素晴らしいと思うのは炉心がかなりコンパクトなことです。

融解塩炉は、もともと小さなものですが、さらにすごいのは、核分裂させたウランからより多くの電気を生み出せることです。

おまけに燃焼してなくなるこの燃焼度はかなり高いです。同じ量の燃料でもこの炉ならより多くの割合が使えるのです。

新しい原子炉は、燃料補給なしで30年も稼働できる。これは、僕は本当に素晴らしいことだと思うんです。密封されたシステムということですから。

燃料を補給しなくて良いので密封できます。

核拡散の危険もなく、炉心から核物質や放射性物質が、外に漏れることもないのです。

安全の問題に戻りましょう。東日本大震災原子炉事故のあと、誰もが原子力の安全性見直しを迫られました。

僕が、原子炉を設計するときに考えたことの一つは、そのままでも本質的に安全であることでしたから。

僕が、この原子炉に大いに期待しているのは、主に二つの理由からです。

まず、高圧下で稼働しないこと。加圧水型炉。沸騰水型原子炉といったこれまでの原子炉は、非常に高温の水を高圧下で使います。

すなわち、事故が起こったとき。もし、ステンレス鋼圧力容器が破損したら、冷却剤が炉心から流れ出すのです。

新しい原子炉は、ほぼ大気圧で稼働しますから、事故のときにも核分裂の生成物が炉の外に出ることはありません。

さらに、高温で稼働し、燃料も融解されているのでメルト・ダウンも起こりません。

原子炉が許容範囲を超えたり、東日本大震災原子炉事故のように電力供給が断たれたりしたときは排出タンクがあります。

燃料は液体で冷却剤と一緒になっているので、炉心を流し出して臨界以下の条件に落とせます。基本的には反応炉の下にある中性子吸収剤の入ったタンクに落とすのです。

これは本当に重要なことです。核反応を止められるのですから古いタイプの原子炉ではそれができないのです。

さっき言った通り、燃料はジルコニウム燃料棒内のセラミックでこの原子炉で事故が起こったとき、その前のスリー・マイル島の事故では解明するまでに時間がかかりましたが

燃料棒のジルコニウム被覆は、高圧の水や蒸気に酸化環境でさらされたとき水素を発生します。水素は爆発する可能性があり、核分裂の生成物を放出することになります。

新しい原子炉の炉心には、圧力は加わっていないので化学的な反応は起こらず、中の核分裂の生成物が炉の外に出ることもないのです。事故が起こったとしてもまあ原子炉はダメになるかもしれない。

それは、電力会社には気の毒だけど、でも、多くの土地を汚染することはないんです！

また、安全性を確立した後、この小型原子炉をロケットに積めば、50～100メガワットの電力を供給できるわけですから。

これは、ロケット設計者の夢。他の異星への移住も夢じゃない。

50～100メガワットの電力で行きたいところに行けるだけでなく、着いてからも電力があるのです。ロケット、人工衛星の設計にソーラーパネルや燃料電池を使えば、数ワット、数キロワットが出せます。

それは、たくさんの電力です。でも、ここで話しているのは100メガワット。すごい電力ですよ。火星の街に電力供給できるし、高いレベルの安全性が必要ですが、そこのロケット、人工衛星にも供給できます。

原子力を使って、他の星に飛んでいくのは、これは、とても詩的なところがあると思うんです。銀河の星々は、巨大な融合炉として燃焼している結果、地球に光が届くのですから。つまり、空に浮かぶ巨大な原子炉です。

今日、お話ししている僕のエネルギー源も元々は核反応から由来して、食物の化学エネルギーに変換されたもの。ですから、核分裂の技術を極め、将来の革新的エネルギー源とすることはやっぱり詩的なんだと思います。

参考までに、平和利用のために考案された原子力発電は以下の種類に分けられます。

他にもあるけど省略します。

１）沸騰水型軽水炉 (Boiling Water Reactorで略してBWRとも呼ばれる)

核燃料の液体が入った圧力容器内で水を沸騰させ、核燃料の液体とともに直接！外部の！タービンに送って発電機を回す原子炉。

なお、福島第一原発もこのタイプです。そして、第1世代 ( GEN-I ) -1950年代から1960年代前半に運転を開始した初期の原型炉。危険性が確率的に高いタイプ。第2世代 (GEN-II)もここらへん。

２）加圧水型軽水炉 (Pressurized Water Reactorで略してPWRとも呼ばれる)

圧力容器内で加熱される核燃料の液体が内部で循環して、タービンに送られる水と完全分離している原子炉。

こちらは、第3世代 ( GEN-III ) - 1990年代後半から2010年代頃に運転開始した原子炉で、第2世代の改良型として開発された原子炉。西日本で主に使用されているタイプ。

これを小型化したタイプが第4世代 (GEN-IV)といわれるもので過去の障害を克服している天然ガス火力発電とも競合できる高い熱効率、高度な安全性、放射性廃棄物の負担の最小化及び高度な核拡散抵抗性などの特徴をもつ革新的原子炉です。

東日本の原子力発電は、ほとんどが第1世代 ( GEN-I )、第2世代 (GEN-II)というタイプです。（北海道以外）

（個人的なアイデア）

本当は、震災が起きる前に設備を小型化した第4世代へ大胆に更新すればよかったけど、もう、後始末、廃炉の時間の関係上、手遅れかもしれません。

実は、高度経済成長後のバブル経済への成長の達成は、当時は、最先端のイノベーションである原子力発電の建造も重要なターニングポイントの一つでした。

電気を作る熱力学のサイクルで熱効率は、ほぼ50%、45%～50%の効率まで高めることは可能ですが・・・

高温の物体から熱を受け取り、電気という「使えるエネルギー」に変換できる機械を一般的に「熱エンジン」と呼んでいる。

高温の物体から受け取った熱エネルギーのうち、どれだけ活用できたかという比率を「効率」と物理学では定義している。

この効率は、原理的に超えられない「カルノー効率」という上限があることが知られている。

カルノー効率が達成されると、効率は上がるが、同時に仕事率がゼロになる現象。

つまり、熱エンジンの効率を最大限に上げると出力がほぼゼロになることを意味しています。そして、効率１００%は物理的に不可能ということです。

中世で試行錯誤が行われたことに終止符が示され、機械での永久機関は作れないことが、この現象から理解できます。エネルギー保存の法則からも理解できます。

他には、燃料の持つエネルギーをどれだけ動力として取り出すことができるか？これをエンジンの熱効率と定義しています。

2020年の段階で、ガソリンエンジンの熱効率は最高で40％前後あり、10年くらい前までは30％程度。低燃費の技術競争もあるけどカルノー効率から限界も見え始めています。

だから、ガソリン自動車から電気自動車へ世界中の法人が開発を加速して切り替えている潮流があります。

＜おすすめサイト＞

ジョン・フランソワ・バスタン：地球に１兆本多く木があったら？

アラン・セイボリー：砂漠を緑地化させ気候変動を逆転させる方法

ロジェカイヨワ戦争論と日本の神仏習合との偶然の一致について2019

（原子力）

スチュワート・ブランドとマーク・Z・ヤコブソンが討論：原子力発電は必要か？

ジョー・ラシター:気候変動の解消に向けた原子力発電の必要性？

「フロート式原子力発電所」について

劣化ウランゼロへのイノベーション：ビル=ゲイツ、エネルギーについて語る

（再生可能エネルギー）

レイ・カーツワイル：今後現れるシンギュラリティ（技術的特異点）を学ぶ大学

Solar Roadways（道路としても敷き詰めて活用できる太陽光発電パネル）

「考えるクルマ」が世界を変える―アーバン・モビリティの革命

Powerwall 2 & Solar Roof Launch - Teala Motors

デイビッド・マッケイ: 再生可能エネルギーの現実

ベティーナ・ウォーバーグ: ブロックチェーンが経済にもたらす劇的な変化

量子コンピューターの基本素子である超電導磁束量子ビットについて2019

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takahashicleaning · 4 months

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ＴＥＤにて

ジェームス・ハンセン：なぜ気候変動について叫ばなければならなかったか！

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

気候科学の第一人者のジェームス・ハンセンが、彼自身がどのように地球温暖化の科学や議論に関わってきた話をします。

この話のなかで、温暖化が起こっている膨大な証拠を見せ、なぜ？この証拠から彼が将来を非常に危惧しているのかを示します。

地球全体のエネルギーの不均衡の問題。地球にふりそそぐ太陽光エネルギーと地球から放出されるエネルギーの量の差です。

ジェームズ・ヴァン・アレンは、アメリカ合衆国の物理学者。地球高層の放射線帯であるヴァン・アレン帯の発見で知られる。この人が、師匠だそうです。

そして、気候変動の原因として、地球の公転運動の何万年もの誤差の蓄積で、氷河への太陽光の照らす面積が増えて氷解しているため、二酸化炭素などが放出されてしまうということを、くり抜いた氷河を調べた結果から発見したそうです。

増幅していくメカニズムの他に、人間の放出する二酸化炭素も加わり、さらに悪い循環が始まってしまいます。

だからこそ、世界で二酸化炭素を抑制した方が良いという理由のひとつになっている。詳しくはご覧ください。

温室効果は、１世紀以上にもわたり十分に理解されています。1850年代に英国の物理学者ジョン・チンダルは、研究室内で赤外線放射を測定する方法を確立しました。

赤外線放射は熱を意味します。彼は二酸化炭素のような気体が熱を吸収することを示し、この吸収が地球��表面を温める布団のように作用していると示しました。

私は他の科学者とも共同研究して、地球気候変動の観察結果を分析しました。そして、1981年にはサイエンス誌に研究論文を発表しました。

その結論は、過去１世紀で気温が摂氏0.4 度上昇した！という現象が増加した二酸化炭素量が起こすと想定される温室効果の計算値と一致するという結論でした。

結論では、地球は1980年代に恐らく気温上昇を迎えて、20世紀末にはこの気温上昇が天気の変動が確率的誤差を超えるだろうとしていました。

この不均衡を総計すると、１平米あたり10分の６ワットになります。それほど多く聞こえないかもしれませんが、全世界分となるとおびただしい電力量になります。

これは、全人類が利用している電力量よりも20倍も大きいものなのです。これは1日あたり40万個の広島型原子爆弾を爆発させたエネルギー量に相当します。

1年では365日分になります。これだけのエネルギー量を地球は毎日蓄積しているのです。

もし、気候を安定させるとしたら現在の不均衡の状態は二酸化炭素濃度が、391ppmから350ppmへと減らされなければならないことを意味しています。これはエネルギーの均衡を取り戻し、将来の気温上昇を防ぐために必要な変化です。

地球の気候変動の歴史を考えてみましょう。

解決策は、何千億単位の規模で大量に植樹をするだけ！！

この表は、地球全体の温度曲線と大気中二酸化炭素濃度曲線と海面曲線で、海や南極圏の氷のボーリングサンプルと海の堆積物や雪片から割り出しました。

これらは、これまで80万年かけて序々に積み重なって２マイルの厚さの氷床を地球に形成しました。

見て分かるように、温度と二酸化炭素と海面に高い相関性があります。詳しく見ると、温度の変動が起こった時は必ず数世紀遅れで二酸化炭素の変動が起こっています。

気候変動否定派は、この事実を使って大衆を混乱させ誤って導こうとします「見てください。温度変動が二酸化炭素変動を起こしました。逆ではありません」と言うでしょう。

しかし、この遅れは私たちが予測している結果と完全に一致するものです。

地球公転軌道の小さな変化が100万年もの年月の間に起こり、地球上に降り注ぐ。太陽光の当たる面積を変えたのです。ここで重要な点は、この拡大して再度取り込む増幅作用は、現代でも発生するのです。

物理法則は変わりませんから、地球の温度上昇が起こると私たちが大気に放出する過剰部分の二酸化炭素が原因となって、永久凍土や海を温めることで、氷が解けて二酸化炭素やメタンが放出されるのです。

この取り込んで増幅される状況が、どれほど早く起こり始めるのか？私たちは正確には分からないですが、温暖化を止めない限り、確実にこの増幅される状況が起こります。

マイケルサンデルは、メリトクラシー（能力主義）の陳腐さを警告し、諌め(いさめ)ています！

SDGsや気候変動対策は、再生可能エネルギーのことではありません。パンデミック対策の一環です！それ以外の活動は派生物。権力濫用の口実に注意！

技術が、すべてのことを解決できると言いますが、我々が、100倍エネルギー効率のいい乗り物を作ることができるとすれば、大枠としてこれは正しい意見です。

しかし、エネルギー効率ではなく、生産性を高めた結果、イギリスは見事に産業が空洞化してしまいました。

参考として・・・

月面は、太陽風によりもたらされたヘリウム3が、鉱物資源として豊富に存在していることが確認されています。原子力発電や核融合に最適です。

注意事項として、基礎技術にリープフロッグは存在しません。応用分野のみです！

最後に、マクロ経済学の大目標には、「長期的に生活水準を高め、今日のこども達がおじいさん達よりも良い暮らしを送れるようにする！！」という目標があります。

経済成長を「パーセント」という指数関数的な指標で数値化します。経験則的に毎年、経済成長２％くらいで巡航速度にて上昇すれば良いことがわかっています。

たった、経済成長２％のように見えますが、毎年、積み重ねるとムーアの法則みたいに膨大な量になって行きます。

また、経済学は、大前提としてある個人、法人モデルを扱う。それは、身勝手で自己中心的な欲望を満たしていく人間の部類としては最低クズというハードルの高い個人、法人。

たとえば、生産性、利益という欲だけを追求する人間。地球を救うという欲だけを追求する人間。利益と真逆なぐうたらしたい時間を最大化したいという欲を追求する人間。などの最低生活を保護、向上しつつお金の循環を通じて個人同士の相互作用も考えていく(また、憎しみの連鎖も解消する)

多様性はあるが、欲という側面では皆平等。つまり、利益以外からも解決策を見出しお金儲けだけの話だけではないのが経済学(カントの「永遠平和のために」思想も含めて国家や権力者は透明性を究極にして個人のプライバシーも考慮)

（合成の誤謬について）

合成の誤謬とは、ミクロの視点では正しいことでも、それが、合成されたマクロ（集計量）の世界では、必ずしも意図しない結果が生じること。物理学では、相転移みたいな現象です。性質が変わってしまうということ。

ミクロのメカニズムが個人同士の経済における仕組みであるのに対して、マクロのメカニズムは、国家間や経済全体の循環における仕組みだからである。

例えば、家計の貯蓄などがよく登場するが悪い例えです。前提条件が、所得が一定の場合！！所得が一定じゃない増加する場合は？これは、論じていませんので参考になりません！！（法人が提供する製品やサービスの価格も一定の場合も前提条件です）

１９３０年代のアメリカ経済が金融危機2008と似たような状態に陥った時、ケインズは、「倹約のパラドックス」というケインズ経済学の法則を発見しています。

それは、ポール・Ａ・サミュエルソン(1915-2009)が、近代経済学の教科書「経済学」の冒頭で「個人を富裕にする貯金は、経済全体を貧困にする！（所得が一定の場合）」というわかりやすい言葉で表現しました。しかし、庶民の所得が増加し、貯蓄が投資、消費に回る場合には、「倹約のパラドックス」は生じません。

その後、この「倹約のパラドックス」は、アメリカの経済学者・ケネス・Ｊ・アロー(1921- )が「合成の誤謬」を数学的論理に基づいて「個人個人がそれぞれ合理的選択をしても、社会システム全体は合理的選択をするとは限らない」を検証してみせた。要するに、部分最適ではなく、全体最適させていくということ。

つまり、新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！ということに集約していきます。

なお、金融危機2008では、マイケル・メトカルフェも言うように、「特別資金引出権（SDR）」は、2008年に行われた緊急対策で、一国だけで行われたのではなく、驚くほど足並みの揃った協調の下に国際通貨基金（IMF）を構成する188ヶ国が各国通貨で総額2500億ドル相当を「特別資金引出権（SDR）」を用いて世界中の準備通貨を潤沢にする目的で増刷してます。

このアイデアの根本は、元FRB議長であったベンバーナンキの書籍「大恐慌論」です。この研究がなければ、誰一人として、変動相場制での当時の状況を改善し解決できなかったと言われています。

それ以前では、固定相場制でのマーシャルプランが有名です。

続いて、トリクルダウンと新自由主義

インターネットの情報爆発により隠れていた価値観も言葉となり爆発していくことになった。

しかし、法定通貨の方が、その価値、概念に対する通貨量拡大として価格で応じることができず、圧倒的に通貨量が足りない状況が生まれていたのが、2010年代の問題点のひとつでした。

リーマンショックの後に、新自由主義が誤りであることが、ピケティやサンデルによって指摘され、当時のFRBバーナンキ議長が、通貨供給量を大幅に増やした対策により、ベースマネーの金融、銀行間の相互不信を解消して収束した。

それでも、まだ足りないが、適正水準に収まったことで、さらに価値も増幅され、マネーストックの財政政策から再分配、事前分配を大規模に行い、さらなる通貨供給量が重要となっている現在の日本国内。

例えば

Googleがしようとしてた事は、まだ新産業として、基礎研究から発展できない機械学習の先端の成果をすべて持ち込んだ社会実験に近いこと。

シュンペーターの創造的破壊は、一定数の創造の基礎を蓄積後に、未来を高密度なアイデアで練り上げてから破壊をするのが本質です。

こうして、憎しみの連鎖や混乱を最小限にする。

アルビン・トフラーの言うように、法人と行政府とのスピードの違いが縮まらないのは、構造上の違いであって、それを補うためにプラスサムな連携するということが、必要になってくることを説いています。

三権分立が、規制のないGAFAMを非政府部門としてMMT（現代貨幣理論）からプラスサムに連携したらどこで均衡するのか？という社会実験も兼ねています。

このような前提で、あらゆるインターネット企業が、創業時、貢献するためコンセプトの中心であったものが、今では、悪性に変質して違う目的に成り下がっています。

再分配、事前分配の強化がスッポリ抜けてる欠点があり、ここに明かしたくないイノベーションの余地があります！！

2021年には、新自由主義のような弱肉強食では自然とトリクルダウンは生じないことは明らかになる。

確かに、トリクルダウンは発生しないが、法律で人工的に同じ効果は、貨幣の再分配、事前分配という形にできる可能性は高い。

再分配や事前分配をケムにまく「金持ちを貧乏にしても、貧乏人は金持ちにならない」「価値を生み出している人を罰するつもりがないのであれば税に差をつけないほうがいい」（サッチャー）

とあるが、新自由主義は誤りで、ピケティやサンデルによると違うみたいだ。

（個人的なアイデア）

プラネタリー・バウンダリー提唱者のヨハン・ロックストロームもSDGsに採用されてる。

SDGsは、一神教での法人倫理を統合し数値化している可能性もあります。

多神教ではブッダの八正道です。

SDGsや気候変動対策は、再生可能エネルギーのことではありません。パンデミック対策の一環です！それ以外の活動は派生物。具体的にSDGsの数値を示さない権力濫用の口実に注意！

これらの源流は、Spaceship Earth(宇宙船地球号)のバックミンスターフラー。

バックミンスターフラーは、思想家というか製品デザイナー？

ガイア理論の方が馴染みがあって、こっちの方が腑に落ちるが、それがスティーブジョブズに継承し、今のAppleParkに繋がる影響を与えた。

AppleParkは、バックミンスターフラーの弟子が建築しています。

そして

電気を作る熱力学のサイクルで熱効率は、ほぼ50%、45%～50%の効率まで高めることは可能ですが・・・

高温の物体から熱を受け取り、電気という「使えるエネルギー」に変換できる機械を一般的に「熱エンジン」と呼んでいる。

高温の物体から受け取った熱エネルギーのうち、どれだけ活用できたかという比率を「効率」と物理学では定義している。

この効率は、原理的に超えられない「カルノー効率」という上限があることが知られている。

カルノー効率が達成されると、効率は上がるが、同時に仕事率がゼロになる現象。

他には、燃料の持つエネルギーをどれだけ動力として取り出すことができるか？これをエンジンの熱効率と定義しています。

だから、ガソリン自動車から電気自動車へ世界中の法人が開発を加速して切り替えている潮流があります。

さらに

経済学者で、ケンブリッジ大学名誉教授のパーサ•ダスグプタが、イギリス政府に提出した報告書の中に登場。

経済学を学ぶと、登場する資本や労働などの生産要素の投入量と算出量の関係を示す生産関数があります。

こうした関数は、様々な前提条件に基づきますが、経済学者は、収穫逓減の法則と言うものをよく知っています。

このような人工的な生産関数とは、他に天然由来の生産関数。

つまり、自然から収穫できる生産関数を導き出し、地球全体の生産関数というエコシステムを数値化することでバランスをコントロールできるかもしれないというアイデア。

ここでは、自然資本と呼びます。

自然資本を加味すれば現在の経済成長ペースがどこまで持続可能かを分析することもできます。

人間は、国内総生産GDPを生み出すため、自然から資源を取り出して使い、不要になったものを廃棄物として自然に戻す。

もし、自然が自律回復できなくなるほど、資源が使われて、廃棄されれば、自然資本の蓄積は減少し、それに伴い貴重な生態系サービスの流れも減っていくことになります。

さらに、教授は、経済学者も経済成長には限界があることを認識すべきだと説いています。地球の限りある恵みを効率的に活用しても、それには上限があります。

したがって、持続可能な最高レベルの国内総生産GDPと言う臨界点の水準も存在するということが視野に入るようにもなります。これは、まだ現時点では誰にもわかりませんので解明が必要です。

なお、地球１個分は、ずいぶん昔に超えています。