編集部
2024年は、気候テックの分野で重要な転換点を迎える年となるでしょう。昨年、ジェネラティブAIが世界的な注目を集め、ビジネスと社会における技術の進歩への期待を高めました。しかし、来年はジェネラティブAIだけでなく、他の重要な技術も成熟の段階に達し、ビジネス、社会、環境における現在の最も切迫した課題の解決に貢献すると予想されています。
キャップジェミニの「TechnoVision 2024」レポートによると、注目すべき技術には、半導体の進化、量子暗号、バッテリー技術、新しい宇宙探査などが含まれています。これらの技術は、私たちの経済、コミュニティ、エコシステムの課題に対処するための重要な役割を果たすでしょう。
ジェネラティブAIの進化：小型化が新たなトレンド
2024年、ジェネラティブAIは、その進化の新たな段階に入ります。これまでの大規模な言語モデルが引き続き重要性を持つ一方で、より小型でコスト効率の高いモデルへの需要が高まっています。これらのモデルは、限られた処理能力を持つ低フットプリントのインスタレーションやエッジデバイスで動作するように小型化されています。2024年には、企業が深い技術的専門知識を必要とせずにジェネラティブAIを活用できるプラットフォームが登場することが予想されます。これにより、特定のタスクに特化し微調整されたモデルの相互接続ネットワークが形成され、真のマルチエージェントジェネラティブエコシステムが開発されるでしょう。
この動向は、よりアクセスしやすく、多用途でコスト効率の良い技術へと進化していることを示しています。これらの革新により、組織はジェネラティブAIの使用ケースをより迅速に拡大し、長期的な価値を得ることができるようになります。
量子技術の台頭：サイバーセキュリティの新時代
量子コンピューティングの発展により、サイバーセキュリティの分野は新たな段階に入ります。現在の暗号化標準、例えばRSAやECCは、量子コンピューティングによって無効化される可能性があります。そのため、量子攻撃に耐えうる「ポスト量子暗号」（PQC）の開発が急務となっています。2024年には、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）によってPQCの標準が発表される予定です。これにより、米国政府にサービスを提供する公共および民間組織は、NISTの標準が発表されてから1年以内にPQCへの移行を準備する必要があります。
この変化は、世界のサイバーセキュリティ基準の根底を覆す可能性があります。ビジネスリーダーや技術専門家は、この重要なマイルストーンに影響を受けるでしょう。ますます多くの組織が量子移行を開始する中、このトピックは2024年に盛んに議論されることになります。
半導体の変革：ムーアの法則の再定義
2024年は、半導体産業にとって変革の年となるでしょう。ムーアの法則は、マイクロチップのコンピューティングパワーが2年ごとに倍増し、コストは半減すると述べていますが、この理論は物理的および経済的限界に達しつつあります。チップは2nmに達し、トランジスターは数原子の大きさに近づいており、R&Dへの投資と最先端の製造施設への投資は、最大のチップメーカーにとっても挑戦となっています。2024年には、ムーアの法則の進化が見られるでしょう。チップの微細化が物理的な限界に近づいているにもかかわらず、チップレット、3Dチップスタッキング、新素材科学、新しいリソグラフィー技術の革新により、コンピューティングパワーの増大が続くと予想されます。
この加速されたデジタル変革は、スマートフォンから電気自動車、データセンター、通信業界に至るまで、より強力な接続オブジェクトによって支えられます。これらの技術的ブレークスルーは、半導体エコシステム自体の変化にも反映され、2024年には新しいギガファクトリー、規制、ビジネスモデル、ファウンドリーサービスが登場することになるでしょう。
バッテリー技術の革新：新しい化学の力
バッテリーの性能向上とコスト削減は、ビジネスと政府にとって主要な焦点です。これは、電気モビリティのサポートと再生可能エネルギーへのエネルギー移行を加速するための長期エネルギー貯蔵が重要であるためです。LFP（リチウム鉄リン酸塩）とNMC（ニッケルマンガンコバルト）は、電気自動車用途で標準化されつつありますが、コバルトフリー（ナトリウムイオン）や固体電池など、バッテリーの化学に関するいくつかの技術が探求されています。
特に固体電池は、電気自動車にとって大きな技術的変化をもたらす可能性があり、従来のバッテリーよりも高いエネルギー密度（すなわち貯蔵容量）を持ち、価格も低くなると予想されます。これらは、特定のリチウム、ニッケル、コバルト、希土類鉱物、グラファイトなどの材料への依存を減らし、寿命が長く、安全性が高いという利点もあります。
エネルギー移行と気候変動との戦いに駆り立てられるビジネス界において、これらの新たな開発は、バッテリー産業にとってより多くの選択肢と、材料のより持続可能な使用への道を提供するかもしれません。
宇宙技術の進展：地球の課題を宇宙から解決
2024年は、宇宙技術が地球上の重要な課題を解決するための新たな可能性を開く年となります。人類は再び月への旅を準備しており、この宇宙への関心の再燃は、科学的発見を促進し、気候リスクや災害の監視、通信へのアクセス向上、さらには防衛と主権の問題に対処することを目指しています。
新しい宇宙時代は、政府機関だけでなく、スタートアップから大企業に至るまでの民間アクターによって推進されています。2024年には、5G、先進的な衛星システム、ビッグデータ、量子コンピューティングなどの様々な技術を活用して、持続可能な宇宙船推進（電気または核）や、シームレスな通信と量子暗号化のための新しい低軌道衛星コンステレーションの革新が加速されるでしょう。
これらの技術は、コンピューティング、通信、地球観測の分野で同様の革命をもたらす可能性があります。過去の宇宙競争が衛星技術、GPS、集積回路、太陽エネルギー、複合材料などの画期的な革新を加速したように、この新たな星への旅は、これらの分野でのさらなる進歩を約束しています。
低炭素水素：化石燃料の代替としての可能性
低炭素水素は、化石燃料のクリーンな代替品として長い間注目されてきました。燃焼時に水だけを生成するため、環境に優しい燃料としての潜在力を持っています。しかし、従来の水素生産はエネルギー集約的であり、しばしば化石燃料に依存していました。低炭素水素のトレンドは、再生可能エネルギーまたは原子力を使用して水の電気分解を行い、二酸化炭素排出をゼロにすることで、この状況を変えようとしています。
電解槽技術の進歩、特にプロトン交換膜（PEM）電解槽や固体酸化物電解槽の開発により、効率が向上し、コストが削減されています。しかし、低炭素水素はまだ競争力がなく、信頼性やスケーリングの課題もあります。世界中の国々と企業は、カーボンニュートラルを達成するための戦略の一環として、低炭素水素に大規模に投資しており、近い将来、そのコストを下げることを目指しています。
カーボンキャプチャー：炭素集約産業の脱炭素化を加速
カーボンキャプチャー技術は、パリ協定に定められた炭素排出削減の最優先事項を補完する重要な役割を果たしています。特に、セメントや鉄鋼工場などの炭素排出量が多い産業では、脱炭素化目標を達成するために、排出源での炭素捕捉が必要です。新しいCO2捕捉方法は、より効率的でエネルギー消費が少なくなっており、特に米国とEUでは公的投資が大幅に増加しています。
これには、エネルギー消費が少ない新しい溶剤技術や、低コストでCO2選択性が高い固体吸着剤の開発が含まれます。また、他のガスからCO2を分離するための膜技術の精度向上も進んでいます。しかし、カーボンキャプチャーは、コスト、貯蔵、産業プロセスへの転換といった特有の課題に直面しています。大気中から直接CO2を除去するダイレクトエアキャプチャー（DAC）に関する研究も進んでいますが、その代替手段と比較してまだ高コストです。
合成生物学：自然の力を活用する
合成生物学は、生物学、工学、コンピュータサイエンス、バイオテクノロジーを組み合わせた学際的な分野であり、医学、農業、環境持続可能性に革命をもたらす可能性を秘めています。2023年11月、英国の医薬品規制当局は、CRISPR-Cas9遺伝子編集ツールを活用した療法を鎌状赤血球病治療のために承認し、医学史上初の快挙を成し遂げました。
しかし、合成生物学の可能性はそれだけに留まりません。新薬、緑色化学品、持続可能な素材の製造が可能なプログラマブルな細胞や生物体の開発、遺伝病の治療に向けた遺伝子編集のブレークスルーなど、急速な技術進歩と重要なグローバルニーズの交差点に立っています。この技術は、今後数年間で注目されるホットトピックとなるでしょう。
持続可能なスマートグリッドの推進
2024年は、スマートグリッド技術が大きな進展を遂げる年となるでしょう。スマートグリッドは、エネルギーの効率的な配分と消費を可能にし、再生可能エネルギー源の統合を促進します。これにより、エネルギーシステムの柔軟性が向上し、電力供給の信頼性が高まります。
また、スマートグリッドは、エネルギー消費のリアルタイムモニタリングを通じて、消費者により詳細なエネルギー使用データを提供し、エネルギー効率の向上に貢献します。2024年には、AIとビッグデータの活用により、より高度な予測モデリングとエネルギー管理が可能になると予想されます。これにより、エネルギー供給の最適化とコスト削減が実現し、気候変動対策にも貢献することが期待されます。
気候変動対策のためのデータサイエンスとAIの活用
気候変動は、現代の最も差し迫った課題の一つです。2024年には、データサイエンスとAIの進歩が、この課題への対応において重要な役割を果たすことが期待されます。データサイエンスは、気候変動の影響をより正確に予測し、その結果に基づいて効果的な対策を策定するのに役立ちます。
AIは、気候データの解析を自動化し、パターン認識や予測モデリングを通じて、気候変動の影響をより迅速かつ正確に理解するのに貢献します。これらの技術は、気候変動対策のための新しい戦略の策定、リスク管理、および持続可能な開発の推進に不可欠です。2024年には、これらの技術が気候変動対策における新たなイノベーションとソリューションを生み出すことが期待されます。
まとめ
2024年は、気候テックの分野で重要な転換点を迎える年となります。ジェネラティブAIの小型化、量子技術のサイバーセキュリティへの影響、半導体の進化、バッテリー技術の革新、宇宙技術の進展、低炭素水素の可能性、カーボンキャプチャーの進化、合成生物学のブレークスルー、スマートグリッドの推進、そしてデータサイエンスとAIによる気候変動対策の強化が、この年の主要なトピックとなります。
これらの技術は、ビジネス、社会、環境における現在の最も切迫した課題の解決に貢献し、持続可能な未来への道を切り開くことが期待されています。