人類の素材図鑑

Materials of Civilization — 素材・元素・地理・加工・時代の総合ダッシュボード

全球資源採掘の概要

年間約1,000億トン — 水を除く最大の物質消費

年間総採掘量

~1,000億t

最大カテゴリ

非金属鉱物

1人あたり/年

~12.5t

20世紀の増加

~14倍

非金属鉱物 48% バイオマス 24% 化石燃料 15% 金属鉱石 10% その他 3%

個別素材の年間生産量（億トン）

非金属鉱物バイオマス化石燃料金属化学素材

用途別の内訳

建築・インフラが半分を食う — 人間は箱を作って住む生き物

建築 51% エネルギー 20% 農業 14% 製造 9% 消費財 4% 他 2%

時代別の素材構成シフト

加工難易度が低い順に使い始め、産業革命で化石燃料が爆発古代は推定値

石・砂・鉱物木・バイオマス金属化石燃料化学素材

石器時代

~0.001億t/年

青銅器

~0.01億t/年

鉄器

~0.1億t/年

中世

~1億t/年

産業革命

~15億t/年

電気・化学

~50億t/年

現代

~1,000億t/年

元素構成の比較：地殻 vs 人類の採掘

炭素(C)の濃縮倍率約750倍 — 気候変動の元素レベルの正体

地殻の構成人類の採掘

炭素(C)の濃縮倍率：約750倍

地殻中わずか0.02%のCが、採掘物の約15%を占める。化石燃料・バイオマスへの偏重が元素レベルで見える。

加工難易度スケール

エネルギー投入量(MJ/kg) — ホバーで温度・工程数を表示。砂→半導体Siで25,000倍

レギュラーメンバー：量で勝負する主要素材

人類文明のインフラを構成する素材たち

ゲストメンバー：特性で勝負する希少素材

量はレギュラーの1/100〜1/100万だが、代替が効かない

レギュラー vs ゲスト：生産量の全体比較

対数スケールで並べると桁の差が一目でわかる

レギュラーゲスト

レアアース17元素の内訳

Ce(セリウム)だけで38%。ホバーで各元素の用途を表示

軽希土類(LREE) 90% 重希土類(HREE) 10%

地質構造と産出資源の関係

プレートの配置が「ガチャの確率表」を決めている

地政学的集中度：上位国のシェア

赤=60%超の1国独占、黄=40-60%、緑=分散

素材別リサイクル率

金属は優等生、プラスチックは惨憺たる状況。ホバーで理由を表示

70%以上 30-70% 30%未満

日本の資源事情

「掘る国」から「回収する国」へ — 都市鉱山・海底鉱床・輸入依存度

エネルギー自給率

~13%

鉱物資源自給率

~0%

都市鉱山Au

世界の16%相当

EEZ面積

世界6位

主要資源の輸入依存度（%）

都市鉱山

Au 6,800t Ag 60,000t In 61% Sb 19%

廃棄電子機器中のAu含有量は世界埋蔵量の約16%相当。「掘る」ではなく「回収する」資源大国の可能性

海底熱水鉱床

沖縄トラフ伊豆小笠原 Zn Cu Au REE

EEZ内に亜鉛・銅・金・レアアースが眠る。2017年に沖縄で世界初の海底採掘試験に成功。商用化はまだ先

南鳥島レアアース泥

Y イットリウム Dy ジスプロシウム Eu ユーロピウム

水深6,000mの海底泥にHREE（重希土類）が高濃度で含まれる。世界需要数百年分とも。引き揚げコストが壁

素材の寿命・分解期間

自然環境で分解されるまでの時間。対数スケール — プラ袋とガラスは1000倍違う

生分解性（数年以内）中期（数十〜百年）長期（百年超）実質永久

未来の素材

実験室から実用へ — 次の「ゲストメンバー」候補たち

実用化タイムライン vs 性能インパクト

データは国連環境計画(UNEP)、USGS、世界資源研究所(WRI)等の公開統計に基づく概算値。2024-2025年時点の推計。

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