Y Combinatorは100社を超える気候変動関連のスタートアップに出資しており、その規模は100億ドルを超えています。
これらのスタートアップは、社会の脱炭素化や大気中の炭素除去のための商業的な解決策を提供しています。これらをかつてないスピードとスケールで実現すれば、壊滅的な気候変動を回避できる可能性は十分にあります。
そうすることで得られる経済的機会は膨大で、推定3～10兆ドルのEBITDAが手に入ることになります。一例として、テスラは自動車業界を電気自動車に移行させる一方で、年率60%の成長率で750億ドルの年間収益をあげています。
最近の法律も、既存の市場動向を大きく加速させるでしょう。インフレ抑制法 (IRA) は、10年間で米国だけで推定8000億ドルを費やすことになります。これは、米国の太陽光発電、電池、EV産業の起爆剤となった2008年の900億ドルの10倍近い額です。
私たちが出資した最高のアイデアの多くは、私たちを驚かせた想像外のものばかりです。なので、バッチに応募するために、以下のアイデアのどれかに取り組む必要がある、と感じる必要はありません。
とはいえ、ここでは、私たちが最も興味深いと思う分野とアイデア、そして避けることを検討した方がよいターピットなアイデア（タール池のように、はまると抜け出せなくなるアイデア）を紹介します。
以下のカテゴリーは、David Rusenkoの気候変動技術の展望に基づいており、「(1) エネルギー関連」「(2) 科学が必要」「(3) 気候適応」「(4) グリーン・フィンテック」「(5) 炭素会計とオフセット」の 5 つのカテゴリーに分類されています。
この RFS を執筆してくださったGustaf Alstromer氏とDavid Rusenko氏、原稿を確認しアイデアを提供してくださったBill Clerico氏、Michael Wara氏、Ari Matusiak氏、Tom Ferguson氏、Erika Reinhardt氏、Bob Epstein氏に特別な謝意を表するとともに、このRFSの作成にご協力くださった方々にも感謝いたします。
(1) エネルギー関連
自動車から家電製品まで、エネルギーを使うさまざまな機械が電動に変わります。その電力は、太陽光や風力、地熱など、大規模な導入が進んでいる再生可能エネルギーによる発電が増え、設置や製造、原材料の調達が必要になってきます。簡単に言えば、社会の脱炭素化のためには、送電網を脱炭素化した上で、大半の内燃機関を電動化することが主な方法となるのです。
また、再生可能エネルギーは「ディスパッチャブル」ではないため、短期間のエネルギー貯蔵オプション（おそらくバッテリー）と、それに加えてグリーン水素、熱貯蔵、圧縮空気、揚水発電、バイオ燃料などの長期的なオプションの両方が必要です。
これらの新しい機械は、API制御が可能であることが多く、グリッドニーズに合わせてエネルギー使用をよりよく管理することができ、必要かつ収益性の高い場合にはエネルギーをグリッドに還元することも可能です。
つまり、エネルギーの生成、伝送、消費、貯蔵、管理の方法全体が、前例のないほど短い期間で根本から変化しなければならず、スタートアップ企業が解決すべき新たなニーズが数多く生まれているのです。
2つ目の「科学が必要」のカテゴリーとは対照的に、これらのアイデアは、ハード技術のブレークスルーを必要とせず、エンジニアリングと実装の課題が多くなっています。今日、普及のための最大のハードルの多くは「ソフトコスト」であり、これらの技術を標準的でないさまざまな用途に販売し、採用するためのプロセスにおいて、信頼を生み出し、摩擦をなくすことが必要です。
ビルの電化
住宅から大型商業施設、そしてその間にあるあらゆる場所で、建物は化石燃料を使用した機械を同等の電気機器に置き換える必要があります。
そのスピードや投資対効果は地域や個人によって異なりますが（例：使用する燃料、電気料金体系など）、必要な変革の量は膨大で、ほとんどの家庭で220Vの電気配線工事、3～5台の主要家電製品の交換、パネルやサービスのアップグレードが必要でしょう。GHG排出量の削減だけでなく、より快適で健康的な室内環境を実現できるなど、大きなメリットがあります。
課題とアイデア
- ビルの電化のためのサービスとしての融資
- 契約者のイネーブルメント
- 信頼性を高め、説明責任を果たすための（規模に応じた）方法を見つけること
- 見積もりライフサイクルを改善し、費やす時間（とトラックロール）の削減、システム設計の自動化、設置されたシステムの性能向上を実現する。
- 営業支援：請負業者が大口プロジェクトを成約できるよう、詳細なROIと実績報告書を提供する（現在の太陽光発電の場合と同様）。
- 取得が困難な多くのデータ（建築許可証や郡の情報など）を集約し、購買傾向やROIを予測することで、マーケティングイネーブルメントを実現する。
- 人材育成・採用
- 家庭の事前配線家電製品は故障すると買い替えることが多く、また、ほとんどの家庭では220Vの配線がされていないため、故障時のレトロフィットが特に困難（最も一般的な使用例）。
- ヒートポンプの新技術と展開。
- 家電のテスラ：家電製品（給湯器、IHクッキングヒーター、衣類乾燥機など）を再発明し、電気技術特有の利点を生かして、より良い消費体験を創造する。
- ビジネスモデルの革新。例えば、故障時に家電を購入する代わりに、事前配線を無料で提供する（インセンティブを活用する）ことはできないか。
- 全区画電化を促進するための地域連携。
- 代替エネルギー貯蔵システム（熱貯蔵など）。
- 請負業者と住宅所有者をつなぐマーケットプレイス。ただし、プロジェクトが圧倒的に複雑であるため、マーケットプレイスが電化に特化した重要な付加価値を提供する可能性が高いという点に注意。
- 電力会社が、自社の天然ガスシステムのどの部分を電化によってコスト効率よく廃止できるかをよりよく理解し、計画するのに役立つツール。
YC 企業: Cambio、PowerX、Greenwork、Kapacity.io、Moneytree、Bright
エネルギーマネジメント
ビルや自動車などの主要機械を電動化すると、総エネルギー使用量は半分になりますが、電力使用量はおよそ3倍になります。また、これまで電力の供給はディスパッチャブルでしたが、多くの再生可能エネルギー（風力や太陽光など）はそうではありません。
この問題の解決策は2つあります。1つは、短期的（バッテリーなど）および長期的なエネルギー貯蔵を構築すること、もう1つは、グリッドにとってより都合の良い時間帯にエネルギーの使用と流れをうまく管理することができるディスパッチ可能な需要です。
電気を発生させたり使用したりする機械の多くは、APIを介して制御できるという意味で「スマート」であり、これらはしばしば分散型エネルギー資源（DER）と呼ばれます。
遠くない将来、自動車は太陽光発電の余剰分を充電し、日没時に送電網に電力供給を行い（V2G）、停電時に家庭に電力を供給する（V2H）、ヒートポンプは午後遅くに建物を数度予冷し、温水器はエネルギーを貯蔵し、家電製品はグリッドストレス事象に対して自動的に使用量を抑制して対応する（需要応答）ことが可能になるでしょう。
課題とアイデア
- EV充電器、太陽光、バッテリー、ヒートポンプ、サーモスタット、給湯器など、DERのAPIを集約。
- テスラのような家庭用エネルギー管理：スマートハブ、スマート充電、負荷シフト、ソフトウェアベースの負荷分散による回復力の向上、回路レベルでのエネルギー使用量測定の改善など。
- 業務用エネルギー管理。家庭用と同様、多くの業務用冷暖房・給湯機器などがAPIに対応しているが、その可能性を十分に活用できていない。
- EV充電器とIHクッキングヒーターの負荷共有など、パネルの更新を必要としない物理的な負荷管理。
- Electricity Map API：全世界の電力会社の炭素原単位と料金プラン。
- インバーターで測定されたバッテリー放電など、実施されたアクションを反実仮想ではなく、補正することができるメーター裏の需要応答とエネルギー管理プラットフォーム。
- 充電ネットワーク、フリート、および家庭用ユースケースのための、価格、炭素強度、および過剰な太陽光発電を意識した、よりスマートなEV充電。
- 緊急時だけでなく、分単位での系統連系（デマンドレスポンス）を支援する。
- 電気自動車の普及に伴い、双方向充電を管理するハードウェア/ソフトウェアが必要。
YC 企業: Enode、Evoly、inBalance、Pelm
電気自動車のバリューチェーン
電気自動車が個人輸送技術の領域で勝っています。米国の新車販売台数に占める電気自動車の割合は5％を超え、前年比60％増となっています。ヨーロッパでは、新車販売台数の13％を占め、81％（ノルウェー）という高いシェアを持つ国もあります。
この移行を支えるために、私たちはより多くの充電インフラを必要としています。家庭、職場、商業施設、そして公共インフラとして、新しいEV充電インフラが利用できるようになると考えています。
以下の問題を理解したい人は、EV（特にテスラ以外のEV）を購入するかレンタルして、利用可能なあらゆる充電方式を試してみることをお勧めします。
課題とアイデア
- グリーン/安価な料金や太陽光の余剰分を活用したスマートな充電ソフトウェア
- 新興国向けEV充電ネットワーク
- EV充電器設置の許認可を含む合理化
- パネルのアップグレードを必要としないEVチャージャーの設置
- 大規模な送電網のアップグレードを回避できるトラックや商用車向けEV充電システム
- 計画・展開の進捗を加速するソフトウェア
- カーブサイドでの公共充電を解除できる会社（許可や配備の難しさがたくさんある）
- 集合住宅、商業施設、企業向けEV充電ソフトウェア
- フリートチャージ用ソフトウェア
- EV充電のポイントプログラム
- 充電器、自動車、ユーティリティをつなぐソフトウェア（EV充電用Plaid）
- UberやDoordashのようなデリバリー・フリート、消費者への直接レンタル、または商業活動へのEVのレンタル。EVをレンタルする（所有する）場合の具体的な問題点の解決。
YC カンパニー: Statiq、HeyCharge、Coulomb AI、Zitara Technologies、AmpUp、Olympian Motors、Telematica、Nimbus、AeonCharge、Enerjazz。
他の車両の電動化
乗用車の電気自動車の初期市場だけでもすでに10億ドル以上の規模があり、化石燃料に依存する他の多くの種類の自動車も、いずれは乗用車と同様の軌道をたどり、電気化に対する大きな技術的ハードルがないものと思われます。
バスやトラックは道路を走る車の10%に過ぎませんが、この分野の世界的な温室効果ガス排出の30%を生み出しています。これらの車両は、運用を考慮すれば、運用や維持にかかる費用を大幅に削減でき、高いROIを実現できる場合が多いでしょう。
このような機会は、見かけほど簡単ではないかもしれません。成功する企業には、多額の資金を調達できる創業者が必要であり、初期段階や規模拡大時に健全な利潤を維持するための成功戦略が必要です。
また、市場規模、既存企業の強さ、創業者と企業の販売サイクルの適合性、既存企業が既存の製品ラインやサプライチェーンを変更するよりも早く、大幅に優れた電化製品を開発する能力なども考慮しなければなりません。
電動化する車の種類
- セミトラック
- トランジットバス
- モーターコーチ＆ミニバス
- スクールバス
- 郵便物運搬車
- ステップ＆カーゴバン
- ストリートクリーナー
- ゴミ収集車
- 消防車
- 浄化槽用トラック
- レッカー車
- 小型実用車（例：エイプトラック、トゥクトゥクなど）
- RVs
YCカンパニー: SixWheel
バッテリー
2021年の世界の電池市場は$112Bで、EVとエネルギー貯蔵システムの成長に伴い、2030年には$424Bまで成長すると予測されています。
電池の学習曲線がさらに下がり、電化機械（家庭、自動車など）で優位に立つようになると、効率向上とコスト低減の機会が生まれます。短期的なエネルギー貯蔵のニーズは、既存のバッテリー技術を活用して再生可能エネルギーの断続性（数時間または数日）を補い、グリッドストレス時にグリッドをサポートする、住宅規模、商業規模、グリッド規模のエネルギー貯蔵システムの採用を促進しています。また、特定の用途（短距離の航空輸送や船舶など）に特化した新しいバッテリー技術を設計する機会も存在します。
課題とアイデア
- 中小企業および大企業向けバッテリーファイナンス
- 電池の製造改善
- ライフサイクルマネジメント
- 電池のリサイクル
- 新しい汎用電池技術
- 目的に応じた電池技術・化学
- 戦略的鉱物資源を削減する電池技術・化学物質
- より安く、より優れた短期グリッドストレージ用電池
YC企業: Advano, Posh, Milibatt, GBatteries, Moxion Power
長期エネルギー貯蔵
化石燃料のエネルギー源はディスパッチャブルですが、自然エネルギーは一般的にそうではないため、グリッドスケールで長期（数週間または季節）エネルギー貯蔵能力を提供できる産業全体を立ち上げる必要があります。
この分野は急速に発展しているため、技術リスクや採用リスクが内在しています。これらのアイデアの成功の鍵は、効率とエネルギー貯蔵の可能性だけでなく、地理的、土地利用、許可、送電網の制約を満たす技術を展開するという現実的な課題もあります。
有望な新興技術
- グリーン水素（電気分解に自然エネルギーを使用）地下の大きな塩の洞窟に貯める
- 先進の地熱蓄電
- 熱貯蔵
- 圧縮空気
- 揚水発電
- バイオ燃料
- 長期保存のための新しい電池技術（例えば、エネルギー密度を低くしてコストを大幅に下げたり、サイクル数を向上させたり、その他の性能特性を向上させるなど）。
YCカンパニー: Phoenix Hydrogen, Airthium
エネルギー生産
太陽光発電の新規需要は2022年の約10GWから2027年には年間50GWに増加し、風力やエネルギー貯蔵もそれに劣らず、2027年にはグレーな天然ガスを追い越すと予測されています。
さらに、IRAの製造クレジットにより、米国の太陽光と風力は2025年から2030年にかけて世界で最も安くなり、2022年の25ドル/MWhから、2029x年には5ドル/MWh以下になると予測されています。住宅用太陽光発電も、太陽光発電と電池製造のコスト削減の大きな恩恵を受けると予想されます。
成長は、大規模な展開のコストと効率の低下の関数であり、スタートアップはその両面で重要な役割を果たすことができます。IRAがその体制を整えたとはいえ、スタートアップにとってチャンスとなる、大規模な展開を阻む問題はまだ多く存在します。
課題とアイデア
- 現在、相互接続が大きなボトルネックになっています。相互接続待ちの新規容量の合計は、2013年の0.3TWから2021年には1.2TWに膨らみ、その83%はオンライン化待ちの電力事業規模の太陽光、風力、バッテリー容量です*1。これらのボトルネックの根本的な原因は、送電容量、計画、立地です。
- 許認可のスピードを向上させる許認可はシステムに非効率性をもたらし、多くの場合、非常に手作業で一回限りのプロセスである。初期の消費者向けソリューション（SolarAPP+など）のいくつかは、改良されたり、隣接する分野（建物の電化、EV充電インフラなど）に拡大されたりする可能性があります。
- パネルの配備と設置。今後10年間に行われる物理的な設置は膨大な量にのぼり、このプロセスをより効率的に、より低コストで行うための機会もたくさんあります。ユーティリティスケールの設置では、PVパネル、インバーター、電気、構造部品がプロジェクトコストの約60%を占めるのに対し、住宅用設置では、これらの部品はプロジェクトコストの36%に過ぎません。設計、エンジニアリング、許認可、労務に多大な労力が費やされています。
- 太陽光発電や風力タービンは、定期的に清掃を行わないと効率が著しく低下することがあります。しかし、清掃には費用がかかることが多く、現状ではROIを考慮した場合、必ずしも満足できるものではありません。また、パネルが破損し、不具合のあるパネルを特定するメンテナンスは、現在、主に手作業で行われています。
- 送電・配電システムは、電気料金の最大の構成要素になりつつあります。これらのシステムは古く、老朽化しており、故障しやすく（壊滅的な結果をもたらす）、再生可能エネルギーの発電所から消費地までの長距離にわたってエネルギーを効率的に分配することができません。配電システム計画（配送の最後の1マイル）は、将来のニーズに合わせて既存のインフラの性能を最適化するための送電システム計画よりはるかに遅れています。
YC 企業: Bright, Nira Energy, Charge Robotics, SunFarmer, Reach Labs, Sunfolding, Kitekraft, Paces, Oolu, Aerones, Raptor Maps, SmartHelio
重要な鉱物
太陽光発電、風力発電、バッテリー、そして電気自動車などの下流製品を含むほとんどのクリーンエネルギー源において、鉱物は重要な要素となっています。
リチウム、コバルト、ニッケル、グラファイト、マンガン、その他の希土類金属は、需要が拡大するにつれてますます供給不足になり、リチウムの需要だけでも2040年までに13～42倍に増加すると推定されています。このような需要に対応するためには、より多様な新しい供給源を開拓し、さらにリサイクルを重視する必要があります。
また、鉱物の生産に伴う排出量や、地理的な産地にも焦点が当てられるでしょう。インフレ抑制法では、米国または米国の自由貿易協定締結国から調達した材料に対する強いインセンティブが盛り込まれています。
問題点とアイデア
- 新しい鉱床を発見するためのAIとソフトウェア
- マイニング＆抽出のイノベーション
- 採掘・加工時の排出物削減技術
- 地政学的リスクまたはESGの懸念に関連する鉱物の採掘を削減または回避するための電池化学の変更。
YC 企業: Impossible Metals、KorrAI、StratumAI、EARTH AI、Maverick Bioworks
(2) 科学が必要
地球を脱炭素化するために必要な技術はすでにすべて発明されており、あとは展開に注力するだけでよい、という社会通念があります。
しかし、第一に、私たちはこれに同意しません。第二に、イノベーションと普及は相反するものではなく、両方が必要なのです。
科学の革新において部外者が犯す間違いは、最初のバージョンから結論を導き出すことです。科学では、通常、バージョン1は法外に高価で非効率的です。反復による複合的な効果が、それを成功に導くのです。
科学的なイノベーションは有意義な改善や機会を生み出すことができ、現在、社会で即効性のある解決策がない分野に企業が取り組むことは大きなニーズがあります。
炭素除去・炭素回収
「炭素の除去」と「炭素の回収」は、同じような概念でありながら、技術や用途が異なります。炭素回収は、発電所、自動車、船舶、産業施設などの点源排出物から炭素を回収することを指します。炭素除去は、大気中の二酸化炭素を除去することです。
炭素の回収と利用または貯留（CCU/S）
これらの技術は、排出源から炭素を除去するものです。この分野の技術は何十年も前から存在していましたが、市場のインセンティブが得られず、その結果、進歩は遅々として進みませんでした。
現在では、大規模なトラックや船舶の運行、産業界の排出事業者などが、二酸化炭素の回収・貯留に大きな関心を寄せています。
課題とアイデア
- トラックによる炭素回収
- 出荷時のカーボンキャプチャ
- 産業用炭素回収（石油精製、セメント、鉄鋼、化学、水素、その他）
- ブルー水素-炭素回収と水素製造の最適化
- 発電所の炭素回収（ガスプラント、バイオエネルギーも含む）
- 回収した炭素を売買・移動するためのインフラ整備
- 炭素のモニタリングと地下貯留のためのインフラ
カーボン除去
炭素除去とは、大気中の二酸化炭素を除去し、永久保存したり、時には燃料などの製品に利用したりすることです。
1.5℃あるいは2℃に到達するためのIPCCのシナリオはすべて、大量の炭素除去が必要であることを説明していますが、どの技術を推奨するかの詳細には触れていません。現在の技術の多くは、エネルギーや水を必要とするため、大規模なスケールの問題に直面しています。
問題点とアイデア
- ダイレクトエアーキャプチャ (DAC)
- ネイチャーベースの方法
- 樹木（植林・再植林）
- 土壌の炭素貯留と測定
- 炭素を固定化する建材
- 炭素の鉱物化
- ウェザリングの強化
- 沿岸域のブルーカーボン
- 新しい海洋計測・報告ソフトウェア（MRV）
- 海洋バイオマス
- 海洋アルカリ度の増加
YC 企業: Noya, Airmyne, Living Carbon, Phykos, Heimdal, Holy Grail
メタン回収・除去
メタンは2番目に大きな温室効果ガスであり、100年の時間枠で見るとCO2の30倍、20年の時間枠で見ると85倍という驚異的な温暖化効果を持ちます。
科学が言う温暖化抑制（1.5℃）と現実的な道筋との間に、近い将来ギャップが生じる可能性があるということです。大気中のメタンを除去する商業的な技術は現在存在せず（初期の研究は進行中）、規制環境とインセンティブもまだ存在しません。
メタン除去はまだ初期段階にあるが、メタン排出削減に関する技術を商業化するための明確な道筋は存在します。
問題点とアイデア
- メタン測定・モニタリングツール
- メタン排出削減技術
- ネットワークインフラからの排出を削減する
- 天然ガスエンジンからの漏れ・スリップの低減
- 亜酸化窒素のようなCO2以外の温室効果ガス排出を抑制する
- メタンの直接空気回収
YC企業: Alga Biosciences
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その他のリソース YCカーボン除去RFS : http://carbon.ycombinator.com/ 炭素除去に関する知識のギャップ ： https://frontiergaps.softr.app/ |
再生可能燃料
バッテリーを動力源とする電気自動車は、驚くべき革新的技術です。しかし、バッテリーには大きな欠点があります。遠くへ行こうとすればするほど、また、車両が大きくなればなるほど、より多くのバッテリーが必要となり、車両重量に占めるバッテリーの割合が大きくなってしまうのです。
これは、国際海運、長距離航空、（議論の余地はありますが）貨物トラック輸送などの分野で問題になっています。バッテリーの性能は急速に向上していますが、ジェット燃料の35倍のエネルギー密度を補うには長い時間がかかると思われます。
これらは大きな市場であり、急成長している航空と海運だけで、世界の全交通機関の排出量の20％を占めています。
再生可能燃料のもうひとつの大きな市場機会は、エネルギー貯蔵です。また、世界のすべてのガス自動車が段階的に廃止されるには何十年もかかるため、ドロップイン燃料に代わる過渡的な燃料が大きなニーズとなっています。
再生可能燃料は、2つのカテゴリーに分類されます。エレクトロ燃料 (e-fuel) と先進的なバイオ燃料です。どちらも太陽の光を効果的に利用しています。
課題とアイデア
- より効率的で安価な水素製造用電解槽
- バイオ燃料のための新しい微生物
- グリーン水素貯蔵のためのインフラ
- 木質バイオマスを利用したバイオ燃料のコストダウンに向けた技術革新
- アドバンストバイオ燃料
YC 企業: Prometheus, Phoenix Hydrogen
自動車のブレークスルー
自動車からの排出量の約75%は、電化への道筋が明らかなカテゴリーです。残りの25%は、排出された炭素を回収するか、再生可能燃料を使用するか、電気自動車に完全に転換するために現在利用可能な技術の飛躍的進歩が必要となるでしょう。
以下は、電動化が困難な車種別の排出量の内訳です。
- 航空（11％）。バッテリーエネルギー密度と重量比の関係で難しい領域です。短距離の電動化は現在困難だが可能であり、世界の航空便の45％が500マイル以下であることから、短期的には興味深い機会となります*2。長距離の航空便は現在、電動化への一般に認められた経路がなく、業界は排出を軽減するために持続可能な航空燃料に移行することを計画しています。水素も長距離路線用の代替燃料となる可能性があります。
- 海運（10％）。長距離路線では膨大な蓄電容量が必要など、航空と同様の理由で困難です。また、航空と同様、短距離の電化の可能性があります。長距離路線では、CCSや再生可能燃料による排出量削減が考えられます。
- 建設車両（4％）。非常に初期のカテゴリーで、現在までの進捗は限定的です。
- レジャー用ボート（0.2％）。このカテゴリーのボートは、1250万トンのCO2eを排出するだけですが、このカテゴリーの電化には、有害ガスの削減、騒音、太陽光、風力、水力発電による再生可能エネルギーの恩恵を十分に受けることができるなど、他の利点もあると考えられます。
アイデア
- 完全な改造やレトロフィットを必要とせず、燃焼動力を電気で補うことで排出量の大部分を削減することができるハイブリッド技術です。
- ボート（旅客およびレクリエーション）
- 電気貨物船の新造・改修
- セミトラックの電動化 - ドレージと長距離輸送の両方が対象。
- 電気工事用車両
- 電気工事現場用電源
- ゼロエミッションの港湾車両・機器
YC企業: Cruise, Heart Aerospace, SixWheel, Fleetzero, Wright Electric, Talyn Air, Prime Lightworks, Beyond Aero, H3X Technologies, REGENT, Odys Aviation, Pyka, Hypermile, Seaflight Technologies Boundry Layer
先進エネルギー発電
原子力はすでにスウェーデンやフランスなどの国々でカーボンフリーのエネルギーグリッドを実現しています。これは記録的な速さで達成されましたが、何十年もの間、原子力産業は規制圧力とコスト増の挑戦を受け、産業の成長は止まっていました（例外として韓国と中国があります）。
しかし、原子力発電に対する国民の支持は再び高まりつつあり、小型モジュール炉（SMR）を開発する有望な企業も出てきています。太陽光や風力のような断続的なエネルギー源に長期貯蔵が有効であるという証拠が出るまでは、原子力は脱炭素社会のグリッドで非常に重要な役割を果たすでしょう。
興味のある分野
- 小型モジュール原子炉 (SMR)
- フュージョン
- 柔軟な原子力発電技術
- 核廃棄物問題を回避・削減する燃料サイクル
- 核拡散リスク問題を回避・低減する燃料サイクル
YC企業: Oklo, Helion Energy
農業
世界の温室効果ガス排出量の約15％は、牛肉の生産、農業、農作業に起因するものです。その大半はメタンガスであり、牛肉生産はその最大の要因です。
スタートアップがすでに取り組んでいる方法がいくつかあります。排出源を中和または削減することで、牛が吐き出すメタンを効果的に減少させることができます。これは有望な技術であり、地球温暖化に即効性がありますが、それでも牛肉生産による土地利用の影響を考慮することはできません。
スタートアップがこれらの排出量に対処するための第二の主要な分野は、新しい種類の代替肉や乳製品を作り出すことです。スタートアップには、植物性タンパク質と培養肉という2つの主要なカテゴリーがあります。
植物由来の企業であるImpossible Foods社やBeyond Meat社は、すでに数十億ドル規模の企業ですが、生産コストに頭を悩ませているのが現状です。一方、養殖肉については、最近、規制上のブレークスルーがあり、近いうちに商品化されると期待されている。
課題とアイデア
- 植物性タンパク質と培養肉の安価な生産方法
- 牛肉生産におけるメタンガス削減/中和
- サステイナブルな肥料
- 土壌炭素測定ツール（MRV）
YC企業: Eclipse Foods, Rebellyous Foods, Orbillion Bio, Hedgehog, Mooji Meats, Alga Bioscience, Current Foods, C16 Biosciences, Iron Ox, Future Fields, The Good Food Institute, Shiok Meats, Micro Meat, numi foods, Brown Foods, Nobell Foods, Ten Lives
建設
建物やインフラの建設は、世界の排出量の13％を占め、その大半はコンクリートや鉄などの必要な原材料の生産に起因しています。
この業界は、慣性の問題、グリーンプレミアムに対する許容度の低さ、使用される基礎材料に対する消費者の認識の低さなどから、脱炭素化が困難な業界であると考えられます。
大きな課題がある一方で、建設資材は10億ドル規模の産業であるため、これらの課題をうまく解決できる企業には、大きなスケールアップのチャンスがあると言えるでしょう。
課題とアイデア
- 低・ゼロエミッションコンクリート
- 低・ゼロエミッション鋼
- 低炭素建材の事業化
- エネルギーと二酸化炭素排出量を削減する建物を設計するためのソフトウェア
- 建物のエネルギー効率を向上させる新建材
- 建設車両・ツール
- 新しい建築基準法を自動化する都市向けソフトウェア
YC企業: Moxion Power, Carbon Crusher, Intelline
産業用熱交換器・プロセス
産業界、つまり原材料をより有用なものに変える業界は、世界の排出量の大きな割合を占めています。原材料からセメント、鉄鋼、化学薬品、プラスチックなどを作るために必要なプロセスの多くは、大量の熱を必要とし、除去が困難な排出物を生み出します。
課題とアイデア
- 熱源用代替エネルギーとしての再生可能燃料
- 副産物として排出物を出さない新しいプロセス
- 産業プロセスの電化に向けたブレークスルー
- 回収した炭素を輸送・管理するためのインフラ
- 再生可能エネルギーの余剰電力を回収し、グリッドインテグレーションの効果を高める
YC企業: Phase Biolabs, Solugen, Medium Biosciences, ALT TEX, Birch Biosciences, Genecis Bio, Ferveret
(3) 気候適応
気候インテリジェンス
気候パターンが変化し続ける中、過去のデータに依存する仮定はますます崩れ、保険、農業、輸送などの業界に影響を及ぼしています。現在、より優れた予測モデルを構築する企業や、これらの産業への適応とリスク軽減を支援するビジネスモデルを革新する企業が生まれています。
また、メタン排出を監視する人工衛星や水分レベルを収集するメッシュセンサーネットワークなど、これまで入手できなかったデータを収集する新しい測定ハードウェアを立ち上げている企業もあります。
課題とアイデア
- 保険会社、都市、投資家のためのリスクモデルの改善
- モデルによるリスク評価のためのデータセット
- メタンガスのモニタリング
- 農業や運輸など、脆弱な産業に対する目的別気候モデリング
- リスク管理・低減ソフトウェア
- メッシュセンサーネットワーク
YC企業: Wyvern, Albedo, Array Labs, Our World in Data
火災
気候変動と100年にわたる不適切な森林管理により、山火事の発生は限界に達しています。
例えば、カリフォルニア州の歴史上最悪の火災20件のうち18件は、この20年間に発生したものです。異常火災は、景観、流域、住宅、都市に被害をもたらし、保険会社、土地所有者、電力会社、民間企業などのステークホルダーが大きな影響を受けます。
世界全体のCO2排出量の18％が火災によるものであり、カリフォルニア州では20年にわたる排出量削減効果が最近の山火事によって帳消しになったという研究結果もあります。
山火事の解決策は、景観を火災に強いものにすること、住宅や都市を守ること、そして必要な時に迅速な発見と鎮圧を可能にすることにあるというのが、ほとんどの専門家の共通認識です。しかし、現在の取り組みは、テクノロジーやスタートアップの手によってほとんど手つかずの状態です。
課題とアイデア
- 自然の回復力
- 土地や木材の管理者がリスクを理解するためのソフトウェア
- 燃料を安全に除去・処理するためのロボットツール
- 燃料処理と景観回復力へのカーボンクレジットの適用
- 無駄な小径材を活用した新商品・新ビジネスモデル
- 家庭と都市を守る
- 保険のための、より良いデータ、モデル、リスク軽減
- 電力線の発火を低減または排除するためのより良い方法
- ホームプロテクション＆ハードニング
- 抑制のための新しいアプローチ
- より速く、よりユビキタスな検出を実現すること
- 消防隊員の状況認識と情報収集の向上
- 空中消火のリソース配分の改善
- 自律型空中消火装置
- サプレッションの高速化
YC企業: Gridware, Alba Orbital
(このセクションの執筆者であるBill Clericoに感謝します。）
干ばつ・水
気候変動は水循環を変化させています。陸上では熱による蒸発量が増え、土壌の乾燥化が進む一方、海洋では蒸発量が増え、ある地域では降水量が多く、別の地域では極度の干ばつというパターンに変化しています。
また、温暖化によって海面が上昇しています。これは、水が多すぎる問題と少なすぎる問題の2つに大別されます。
水に関するもう一つの大きなトレンドは、従業員の入れ替わりです。水の専門家が高齢化し、その穴を埋めるのに苦労しています。このような離職者の知識や経験の多くを、ソフトウェアや自動化によって体系化できる可能性があります。
"水が少なすぎる "課題とアイデア
- 大気中の水からの生成
- 地下水のモニタリング、管理、修復
- 海水淡水化の未来（ただし、エンジニアリングが重く、許認可のオーバーハングがあるため、新しい技術の立ち上げは難しい）
- 海水淡水化の副産物である塩の生産利用
- 水の衛生管理、水道水中の不要化学物質の除去
- 化学組成の非接触センシング
- 農業用水循環システム：流出水の管理とシステムの上部への再導入
- 工業プロセスにおける水使用量の削減
- 耐乾性・耐熱性作物の改良
"水が多すぎる "問題＆アイデア。
- 準備と復旧の両面から見た災害への強さ
- 洪水流を地下水涵養に適用するためのより良いアプローチ
- 増水による影響を食い止める（例：防潮堤のコンクリートをどこに打つかなど）
- 海面上昇による汽水域地下水の影響
- 洪水への備えと財務的な強靭さ
YC 企業: Waterplan
(4) グリーン・フィンテック
金融は脱炭素化のための強力で実績のあるレバーであり、脱炭素化に向けた戦略の重要な要素としてますます活用されつつあります。
温室効果ガスの排出を削減するプロジェクトのために、インフレ抑制法によって27Bドルの「グリーンバンク」が創設され、金融機関は二酸化炭素排出の削減に貢献する企業に対して、より良い融資オプションを提供し始めています。
利用可能な資金が増加したことで、グリーンプロジェクトのニーズに適した専用のフィンテック・モデルを構築する新たな機会が生まれつつあるのです。
アイデア
- 気候変動対策技術のベンチャー以外の資金調達を自動化・効率化するためのソリューションです。プロジェクトファイナンス、デットファイナンス、ガバメントファイナンス、政府インセンティブプログラムの自動化などが含まれます。
- プロジェクトファイナンスとデットファイナンスのためのディスカバリープラットフォーム
- 公的資金の活用（例：IRAグリーンバンクメカニズム）により、民間資金を引き出す
- 専用リスクアンダーライティングモデル
- プロジェクトとインセンティブを意識したキャッシュフローニーズの緩和
- ビルの電化など、具体的な「グリーンプロジェクト」の必要性
YC企業: Plover Parametrics, Perl Street
(5) カーボンアカウンティング＆オフセット
炭素排出量の削減は、測定から始まります。炭素会計（カーボンアカウンティング）ソフトは、組織や企業が排出しているすべての排出量を測定します。通常、Scope 1、Scope 2、Scope 3の基準で測定します。
世界中の企業が、顧客、公共市場、金融機関に対して排出量を報告することを求められるようになったのは、炭素を削減することがビジネスの将来につながると考えられているからです。
炭素排出量をソフトウェアで測定することは、毎年の削減目標を設定するための最初のステップです。炭素会計ソフトは、公共事業、交通機関、産業界からの排出量を正確に把握し、代替策を提案することができる。削減が難しい排出量については、オフセットや除去クレジットを購入することができる。これらのオフセットは、通常、炭素除去市場を通じて購入されます。
炭素排出量が多いことは、投資家や貸し手にとって財務上のリスクとなります。そのため、金融業界は融資を行う前に、企業に対して情報開示や計画を要求するようになったのです。
カーボンアカウンティングソフトウェア
最も大きなカテゴリーは、炭素会計ソフトウェアです。組織内の炭素排出量のカウントは、歴史的にスプレッドシートやコンサルタントを用いて手作業で行われてきました。このすべてがソフトウェアに置き換えられ、垂直方向と水平方向の両方のソリューションを想像しています。
バーティカルソリューションの例としては、海運、不動産、工業など、特定の産業や業種に取り組むものがあります。
カーボン会計ソフトの役割はいくつかある。
- 企業のカーボンフットプリントを測定する
- 企業の二酸化炭素排出量削減を支援する（例：推奨）
- 企業が排出する二酸化炭素のオフセットを支援する
- 企業が公的市場や規制機関に向けた炭素排出量の報告を支援する
課題とアイデア
- 産業別炭素会計
- カーボンアカウンティングのためのソフトウェア基盤（Plaid for carbon accounting）
- 炭素会計と調達のサプライチェーン統合
YC企業: Sinai, Unravel Carbon, CarbonChain, Aklimate, Minimum, Carbonfact, Cambio, Bend
カーボンオフセットと除去のマーケットプレイス
1.5℃の目標を達成するためには、脱炭素化だけでは不十分であり、大量の炭素除去が必要です。炭素除去の有望なアイデアについては、「(2) 科学が必要」のセクションで紹介しました。すでに、この炭素除去クレジットを融資し、測定し、販売する多くのスタートアップが存在するが、市場はまだ小さい状態です。
歴史的に炭素除去クレジットは悪い評判がありました。その理由は、実際に効果が増えているのか（追加性）、長く続くのか（永続性）、二重計上の問題、どれだけ正確に測定されているのか、などが分かりにくかったためです。
今日のスタートアップは、これらの質問に対して素晴らしい答えを出すことが期待されており、炭素除去クレジットの顧客はそれを求めています。
課題とアイデア
- カーボン除去のマーケットプレイス
- 将来の炭素除去クレジットの資金調達
- 新しいMRVソフトウェア（炭素除去クレジットの測定、報告、検証）
- 付加価値の主張の信頼性を高めるための新たなアプローチ
YC企業: Pachama、Pina Earth、Verdn、Abatable、Wren、Jasmine
ターピットなアイデア
気候変動対策に取り組む創業者の多くは、この分野での経験がありません。なぜなら、経験がないということは、革新的なアイデアを生み出すために必要な、これまでの常識に注意を払わないということだからです。
正しいアイデアにたどり着くには、時間がかかります。解決策を講じることがチームの強みになるような、十分に大きな機会・問題空間を見極めたいものです。
私たちは、創業者が同じようなタイプのアイデアに魅了されるのを目にしてきました-その中には、直感的に理解できないほど難しいものもあります。これらのアイデアが成功するスタートアップにならないとは言いませんが、人気があり、また、人々が十分に理解していない方法で困難であるということです。
以下はその例です。
- 消費者の炭素会計と除去。炭素除去クレジットは、企業にとって十分に複雑であり、私たちの経験では、消費者がこの価値を理解し、グリーンプレミアムを正当化することはさらに困難です。
- ブロックチェーン上の炭素除去クレジット。ブロックチェーン技術を使って炭素クレジットの二重計上を解決するのは魅力的なアイデアですが、私たちの経験では、それは技術の選択に過ぎず、最終的に構築しなければならない製品のほんの一部でしかありません。
- Direct-to-Consumer vs. B2Bに焦点を当てすぎる。私たちの経験では、消費者は、例えば電気自動車や太陽光発電のように、より良い製品やより安価な製品があれば、脱炭素化への動機付けを行います。しかし、企業は消費者よりも、より迅速に排出量を削減することに熱心です。そのため、一般消費者よりも脱炭素化に関する知識が豊富で、新しい技術に挑戦し、最初は高いお金を払うことも厭わないのです。大企業は、個人消費者と比較して、より多くの資本を投入することができ、その排出量は明らかに膨大であるため、一つのパートナーシップは非常にスケーラブルで大きなインパクトを与えることができるのです。
- 消費者向けエネルギー効率のカスタマイズ。多くのエネルギー効率化アイデアは、消費者レベルで製品をカスタマイズする必要があるため、本質的に費用対効果の高いスケーリングが制限されるという問題を抱えています。
- アイデアの「インパクトサイズ」の失敗。成功すれば、二酸化炭素の排出を削減する大きな機会があるアイデアを選ぶべきです。なぜか？なぜなら、それが最終的に社会や企業が価値を見出すものだからです。大企業は、年間の二酸化炭素削減目標をトン単位で設定します。
共通の課題
- アイデアによっては、ブートストラップで収益を上げることができるものもあれば、収益を上げる前に1億ドルを調達する必要があるものもあります。これらの資本集約的なビジネスに対して、Teslaのような企業は、最初から大量生産品と競争するのではなく、少量生産の高ASP製品に取り組んでスタートすることにしました（「スポーツカーを作り、そのお金で手頃な車を作り、そのお金でさらに手頃な車を作る」 - Elon Musk）。もしあなたがこのカテゴリーに当てはまるなら、あなたの市場で高ASPの最初の製品を狙うチャンスは何でしょうか？
- ソフトウェアがないハードウェアは、防御力を高めることが困難です。そのため、製品の中核となるソフトウェアやサイエンスレイヤーに依存することが、防御性を構築するために必要な場合が多いと考えます。
- 今、消費者市場はあるのでしょうか？ヒートポンプ給湯機よりも電気自動車の方が楽しいし、結果的に消費者意識を醸成しています。これをどう克服するかが問題です。
- 電気事業者の顧客のために解決すること。電力市場は、長い時間スケールで非常に高い信頼性を実証する必要があり、リスク回避のため、また電力会社のビジネスモデル（株主が資本を投入して利益を上げる）との相性が悪いため、参入が非常に困難な場合があります。アイデアというものは、規制された業界の課題を解決する明確なユースケースを持たなければ、支持を得ることはできないのです。
結論
このリストは、私たちが目にする Climate Tech の機会や、過去の応募から得られた共通のパターンを共有するために作成されました。ただし、Y Combinatorに応募するために、これらのアイデアのいずれかに取り組む必要があるとは思わないでください。
応募をお考えですか？よくある誤解のひとつに、応募するには、発売済みの製品や多くのトラクションが必要だというものがあります。実は、創業チームと、そのチームがワクワクするようなアイデアがあれば十分で、私たちが毎回受け入れる企業の25～50％は、この2つだけを持っています。
次回のYCバッチはこちらからご応募ください。ご応募をお待ちしています。
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その他のリソース
- 100%の解決策。気候変動を解決するための計画 - ソロモン・ゴールドスタイン-ローズ
- 電化。クリーンエネルギーの未来に向けた楽観主義者のためのプレイブック- ソール・グリフィス
- 気候災害を回避する方法。今ある解決策と必要なブレークスルー (日本語訳) - ビル・ゲイツ
- スピードとスケール。気候の危機を今すぐ解決するための行動計画 (日本語訳) - ジョン・ドーア
- Rewiring America- Saul Griffith, Sam Calisch, Laura Fraser
- 明るい未来: いくつかの国はどのように気候変動を解決し、残りは従うことができるか - by Joshua S. Goldstein and Staffan A. Qvist
- 米国のインフレ抑制法。気候変動対策の転換点- クレディ・スイス
- Stanford ENERGY
記事情報
この記事は原著者の許可を得て翻訳・公開するものです。
原文: Request for Startups: Climate Tech | Y Combinator
