KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) -
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日本と世界における建築物の寿命関数を考慮した木材の炭素貯蔵量の実態解明
Grant number：24K03140 2024.4 - 2027.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
加用 千裕, 古俣 寛隆, 谷川 寛樹, 前川 洋平
Authorship：Coinvestigator(s)
木材は森林から伐採後も炭素を貯蔵し続けるため、気候変動対策として世界的に注目されており、木材の炭素貯蔵量の大きさや将来動向の把握が重要課題となっている。しかし、これまで世界全体および各国における木材の炭素貯蔵量の実態は解明されてこなかった。本研究では、木材として最も大きい炭素貯蔵庫である建築物を対象として、1)日本および世界の主要国の建築物の寿命関数を推定するモデルを構築し、2)実態に最も適した寿命関数と平均寿命を解明し、3)この知見に基づいて日本および各国の木材の炭素貯蔵量の実態を解明する。
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Grant number：23H00531 2023.4 - 2027.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\46280000 （ Direct Cost: \35600000 、 Indirect Cost：\10680000 ）
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Grant number：22H03805 2022.4 - 2025.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Authorship：Coinvestigator(s)
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Grant number：23K25059 2022.4 - 2025.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Authorship：Coinvestigator(s)
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Grant number：20H00648 2020.4 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
馬奈木 俊介, 金子 慎治, 加河 茂美, 藤井 秀道, 田中 健太, キーリー アレクサンダー・竜太, 松八重 一代, 小谷 浩示, 谷川 寛樹, 金子 慎治, 加河 茂美, 藤井 秀道, 田中 健太, キーリー アレクサンダー・竜太, 松八重 一代, 小谷 浩示, 谷川 寛樹
Authorship：Coinvestigator(s)
本研究は、人々の価値認識の変化を明示的に考慮した統合的な持続可能性評価モデルの構築を行うことを目的としている。そのために、本研究では行動科学アプローチによる内的要因変化と社会的価値形成メカニズムの解明を行い、内的要因変化を明示的に考慮した新国富指標の構築と推計、そして外的要因の影響も考慮した新国富指標の将来シミュレーションモデルの構築を行う。当該年度においては、新国富指標の各要素である人的資本、人工資本、自然資本それぞれが人々の内的要因とどのような関係性を有するかについて知見の拡張をさらに実現させ、新国富指標の構築において社会的価値形成メカニズムを組み込むためのメカニズム解明を進めた。
また、本研究では外的要因（経済情勢、技術水準、災害リスク、社会動向など）の変化が内的要因に与える影響を考慮した統合モデリングの設計及び、将来推計シミュレーションを行う。その中で経済情勢や技術水準などの外的要因については、経済活動の中核となる企業活動が影響する。当該年度においては、これまでに構築した複合企業データベースを用いた具体的な分析を行い、企業のESG活動が内的要因（従業員の心理的幸福感など）に対して持つ影響を明らかにした。
本研究では、最終的に構築されたモデルを用いて、シミュレーション結果に基づく政策導入の社会実験とモデルの検証・再評価を行う。当該年度においては、研究対象地域として、福岡県直方市、福岡県宮若市及び大分県別府市を継続し、加えて福岡県中間市、佐賀県江北町、大分県国東市を想定し、各自治体の新国富評価はじめ、様々なステークホルダーを含め連携体制構築を進めた。 -
天然資源利用の価値・効率・環境影響に着目した循環経済の計測手法の開発
Grant number：19H04329 2019.4 - 2022.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
橋本 征二, 谷川 寛樹, 山末 英嗣
Authorship：Coinvestigator(s)
従来のリサイクル率等の指標では計測できないシェアリング・マニュファクチャリング等を含む循環経済の新たな概念・取り組みに対する新たな指標の開発を目的として、a) 天然資源が採取され最終処分されるまでに生み出す価値の計測手法、b) 資源効率を高める様々なアプローチの個別計測手法、c) 天然資源利用の削減による環境影響の削減効果の計測手法、を開発する。supply-driven型のモデルを援用して天然資源の「生涯」にわたって生み出される価値を推計する手法を開発する点、資源効率の構造分解にもとづいて資源効率を高める様々なアプローチの個別計測手法を開発する点に独創性・新規性がある。
a) 天然資源が採取され最終処分されるまでに生み出す価値の計測手法の開発：リユースやリサイクルを含む物質フロー情報をsupply-driven型のモデルと結びつけ、天然資源の「生涯」にわたって生み出される価値を推計する手法を開発するため、2019年度は、木材、鉄、砂利・砕石等を対象とした物質フローの推計とその行列表記を行った。材料としてのリサイクル等を表現した物質フローを推計し、その投入産出表を作成した。各種統計等を用いて物質フローを推計したが、このとき産業連関表との対応づけを行ってプロセスを設定した。
b) 資源効率を高める様々なアプローチの個別計測手法の開発：居住・移動・洗濯・飲食等の生活活動を対象に、8つの活動ー1)製品の使用回避、2)製品の稼働率向上、3)製品の長期活用、4)製品の使用ロス削減、5)製品の省資源化、6)容器包装の省資源化、7)生産工程の省資源化、8)再生資源の活用ーの計測手法を開発するため、2019年度は、主として6)~8)の検討を行った。
c) 天然資源利用の削減による環境影響の削減効果の計測手法の開発：関与物質総量についてはその対象範囲と信頼性、環境影響で重み付けした資源消費については資源が利用される段階での環境影響の配分方法に関して手法上の改善を行い、これを適用した事例研究を行った。関与物質総量については、水を含めるかどうか、エネルギー消費に関わる資源消費を含めるかどうか、等がその違いとなっているほか、鉱山によるばらつきの扱いが課題となっていることから、2019年度は、前者についてその違いを明確にするとともに、後者について不確実性の評価を行い、関与物質総量係数に不確実性情報を追加して改善した。また、環境影響で重み付けした資源消費については、2019年度は、資源が利用される段階での環境影響の配分方法について、いくつかの方法を試行した。
b)資源効率を高める様々なアプローチの個別計測手法の開発、については若干遅れがあるものの、a)天然資源が採取され最終処分されるまでに生み出す価値の計測手法の開発、については予定以上に進捗しており、全体としてはおおむね順調に進展している。
a) 天然資源が採取され最終処分されるまでに生み出す価値の計測手法の開発：リユースやリサイクルを含む物質フロー情報をsupply-driven型のモデルと結びつけ、天然資源の「生涯」にわたって生み出される価値を推計する手法を引き続き開発する。今後は、いくつかの天然資源(木材、鉄、銅、砂利・砕石等)を対象とした物質フローの推計とその行列表記を引き続き行うとともに、作成した投入産出表をもとに状態推移確率行列を作成し、各プロセスに産業連関表をベースとした付加価値を紐づける。また、可能なものについては、状態推移確率行列を無限に乗じ、物質が最終処分されるまでに繰り返し利用される中でどのプロセスを何度経由するか推計し、各プロセスを経由するときに生み出される価値を合計することで、当該天然資源が「生涯」にわたって生み出す価値を推計することを試行する。
b) 資源効率を高める様々なアプローチの個別計測手法の開発：居住・移動・洗濯・飲食等の生活活動を対象に、8つの活動ー1)製品の使用回避、2)製品の稼働率向上、3)製品の長期活用、4)製品の使用ロス削減、5)製品の省資源化、6)容器包装の省資源化、7)生産工程の省資源化、8)再生資源の活用ーの計測手法を開発するため、今後は、主として1)~5)の検討を行う。
c) 天然資源利用の削減による環境影響の削減効果の計測手法の開発：関与物質総量についてはその対象範囲と信頼性、環境影響で重み付けした資源消費については資源が利用される段階での環境影響の配分方法に関して手法上の改善を行ったことから、今後は、b)で検討するような1)~8)の事例に対して、同手法を適用し、天然資源消費が削減されたことによる環境影響の削減効果の推計を試行する。 -
Assigning priority to environmental programs from material and product perspectives
Grant number：15H02863 2015.4 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Hashimoto Seiji
Authorship：Coinvestigator(s)
After assessing life-cycle environmental impacts from using resources and materials and from using products and services, we identified crucially important areas in environmental programs based on integrated analysis of those assessments. We developed an environmental impact assessment methodology for resource and material use and constructed a database for use in assessments. For resource and material perspective, environmental impacts of biomass use were estimated as the greatest, followed by those of metallic minerals, fossil fuels, and non-metallic minerals. For product and service perspective, for example, fresh water consumption for agricultural products such as food and feed had the greatest impact. Results suggest that priority should be assigned to reducing environmental impacts of biomass, including agricultural products.
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Decoupling Strategy by Bottom-up Analysis of Total Material Requirement
Grant number：15H02862 2015.4 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Yamasue Eiji
Authorship：Coinvestigator(s)
In this study, the specific TMR for about 700 substances, materials, and products have been estimated, and they are available at a website (http://www.ritsumei.ac.jp/~yamasue/tmr/database.html). Economy-wide TMR in Japan from 1990 to 2013 was also estimated, and it showed an increase by 25 % over 23 years. Country-by-country breakdown of TMR enabled a diversity evaluation in terms of resource dependency. The effect of recycling was also evaluated using an indicator of TMR-reduction. Comparison between LCCO2 and TMR provided a quantitative strategy for effective decoupling.
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Understanding Material Saturation of city weight to realise stock-type society using 4d-GIS
Grant number：26281056 2014.4 - 2018.3
Tanikawa Hiroki
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\16640000 （ Direct Cost: \12800000 、 Indirect Cost：\3840000 ）
To understanding Material Saturation of city weight is quite important to realize stock-type society. Quantifying quality and quantity of material stocks, forecasting demolition waste, and estimating the related material flows of urban buildings are essential in order to establish a stock-type society. Influence of socio-economic changes and geo-spatial characteristics to construction lifespan are required for a detailed urban metabolism analysis, so that we established an 4d-GIS database of several cities, for example, Nagoya City Center (approximately 12 km2) from 1949 to 2009.
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ストック型社会の実現に至要たる4d-GISを用いた都市重量の飽和メカニズムの解明
2014.4 - 2017.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
谷川寛樹, 橋本征二, 加河茂美, 醍醐市朗, 山末英嗣
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
ストック型社会の実現に至要たる4d-GISを用いた都市重量の飽和メカニズムの解明
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ストック型社会の実現に至要たる4d-GISを用いた都市重量の飽和メカニズムの解明
2014.4 - 2017.3
科学研究費補助金 基盤研究(B)
谷川寛樹
Authorship：Principal investigator
ストック型社会の実現に至要たる4d-GISを用いた都市重量の飽和メカニズムの解明
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Life cycle prediction of wood waste considering its quality and reuse efficiency in urban areas
Grant number：26340104 2014.4 - 2017.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Onishi Akio
Authorship：Coinvestigator(s)
In this study, a simulation model was developed based on the city of Nagoya and its surroundings. This model estimates a building’s demand and life cycle (from construction to demolition) by considering various future socioeconomic scenarios. We also incorporated the basic material units for construction and disposal (demolition) of buildings. Furthermore, the amount and life cycle of wood furniture and the area of trees and grass in the city were analyzed. Through these analyses, the quantity and quality of wood waste were understood, and it became possible to present methods for effective use of the wood waste. In particular, we clarified the relationship between the supply and demand of wood and the wood waste under different conditions of urban spatial structure such as a compact city and promoted wood houses and longer housing life span. As a result, it was possible to present methods for effective use of limited resources.
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Dynamic material flow analysis for steel in the world from a long-term perspective
Grant number：25241027 2013.4 - 2016.3
Matsuno Yasunari
Authorship：Coinvestigator(s)
We have conducted a dynamic MFA to depict the global in-use steel stock, demand and generation of scraps from all end-uses, e.g. automobile, civil engineering, building, machinery, etc. towards 2050. We have also tried to use nighttime light images and GIS to estimate the in-use steel stocks used for civil engineering and building whose data for the dynamic MFA were not available. Then, global material flows associated with steel were investigated. Collection and use of steel scraps in developing countries were explored, and appropriate ways to use steel scraps were discussed.
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世界の長期発展にかかる鋼材のダイナミックマテリアルフロー分析
2013.4 - 2016.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
松野泰也, 谷川寛樹
Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid) Grant type：Competitive
世界の長期発展にかかる鋼材のダイナミックマテリアルフロー分析
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消費者責任論に基づく環境・資源管理分析モデルの開発と長期予測への応用 科学研究費補助金
2013.4 - 2016.3
科学研究費補助金 基盤研究(B)
南斉規介
Authorship：Coinvestigator(s)
消費者責任論に基づく環境・資源管理分析モデルの開発と長期予測への応用
科学研究費補助金 -
世界の長期発展にかかる鋼材のダイナミックマテリアルフロー分析
2013.4 - 2016.3
科学研究費補助金 基盤研究(A)
松野泰也
Authorship：Coinvestigator(s)
世界の長期発展にかかる鋼材のダイナミックマテリアルフロー分析
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消費者責任論に基づく環境・資源管理分析モデルの開発と長期予測への応用 科学研究費補助金
2013.4 - 2016.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
南斉規介, 谷川寛樹
Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid) Grant type：Competitive
消費者責任論に基づく環境・資源管理分析モデルの開発と長期予測への応用
科学研究費補助金 -
Development for consumption-based environmental and resource management model for Japan and its application to future scenario analysis
Grant number：25281065 2013.4 - 2016.3
Nansai Keisuke
Authorship：Coinvestigator(s)
A global link input-output model of multiregional input-output model, which combined global material flow data on metal resources and Japanese input-output table, measured material footprints (MF) of the resources and greenhouse gases emissions induced by final demand in Japan through the international supply chain. Mining risk on each metal resource was also quantified by using the political risk of mining countries and the global market concentration of the metal output, and attribution of the mining risk to Japanese economy was calculated based on the magnitude of the Japanese MF. In addition, focusing on changes in the household composition and the population the due to the declining birth rate and the aging population, the household consumption by household type from 2005 to 2035 were estimated and employed to analyse the future changes in the consumption-based GHG and MFs of rare metals associated with household consumption in Japan.
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衛星画像および地理情報を用いた世界鋼材ストック量・需要量の解析
2010.4 - 2013.3
科学研究費補助金 基盤研究(B)
Authorship：Coinvestigator(s)
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衛星画像および地理情報を用いた世界鋼材ストック量・需要量の解析
2010.4 - 2013.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
Grant type：Competitive