牛のげっぷ、埋め立て地のげっぷ、腐った茎、家畜の糞などが気候に大きな影響を与えています

私たちが周囲に放置した廃棄物からのメタンの排出は、化石燃料の燃焼による二酸化炭素の 15% 以上の問題です。

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世界は生物廃棄物からメタンを過剰に生成しているが、さらに意図的にメタンを生成したいと考えている

つまり、化石燃料の燃焼が最大の気候問題なのです。 しかし、私たちの廃棄物の流れからのメタンも大きな問題です。 天然ガスの大部分はメタン、別名 CH4、炭素原子 1 つと水素原子 4 つで構成されています。 二酸化炭素は大気中でより早く分解されるにもかかわらず、二酸化炭素よりもはるかに強力な温室効果ガスであるため、これは問題です。 地表からの赤外線は、二酸化炭素分子よりもはるかに強くメタン分子によって吸収および放出され、その影響は 100 年間で 26 倍、20 年間で 83 倍になります。

Global Carbon Project による世界のメタン予算

私は数年前、天然ガスの採掘、処理、輸送による上流のメタン排出量のライフサイクル評価 (LCA) のレビューに多くの時間を費やしました。これはブルー水素に関する議論の重要なポイントだったからです。 米国と欧州のLCAが対立したが、欧州のLCAは米国のLCAよりもこの問題に関してはるかに楽観的だった。 ジェイコブソンとハワースによるアメリカの論文は、システムの境界をより広く描いたことと、米国の上流のかなり著しく悪い排出量に注目していたため、より高かった。 ヨーロッパのものは、最高のノルウェーの排出管理に頼ることを非常に好み、システムの境界をより狭く引いた。 多くの水素タイプがヨーロッパの LCA を好んでいました。 それほど感動しませんでした。

最近ではメタノール（天然ガスから作られるため木アルコールと誤って呼ばれる）が海洋燃料の代替品として主導的な地位を占めていることが主な理由で、私は生物由来のメタンの人為的原因の問題に注目している。 低炭素メタノールへの経路の 1 つは生物由来のメタンを経由するもので、これは化石メタンよりもはるかに優れていますが、依然として懸念があります。 最近、海洋の脱炭素化に関する議論の際にステナの技術幹部に私が言ったように、もしバイオメタノールが将来の輸送燃料になるとしたら、私は肩をすくめて次に進むでしょう。 他の理由でそうなるとは思いませんが、アンモニアなど、もっと悪い選択肢もあります。

しばらく時間がかかりましたが、最終的に誰かがこのテーマに関する Global Carbon Project のデータを私に教えてくれました。

単位はどうなっているのですか？ テラグラム？ あれは何でしょう？ まあ、100万トンですからね。 人間の原因の生物学的側面から、これを年間 2 億 4,000 万トンのメタンと呼びましょう。 少なくともこの情報源によると、化石燃料産業からの上流排出量の2倍をはるかに超えており、最近のデータでは排出量が以前よりも多いことが明らかになっていることに注意してください。 これは化石燃料産業をまったく環境に優しいものにするわけではありませんが、排出量を少し文脈化します。

これを 26 から 83 倍する必要があることを覚えておいてください。つまり、年間 60 億から 200 億トンの CO2e になります。 地球温暖化の原因となっているCO2は年間約400億トンであることを忘れないでください。 そうですね、私たちが周囲に放置しているすべての廃棄物からのメタンの排出は、少なくともこの情報源と計算によると、化石燃料の燃焼による二酸化炭素と同じくらい大きな問題です。 IPCCの人々が全くの無知だったり愚かだったりするわけではないので、彼らはこれを理解しているのです。

生物学的プロセスにおいてメタンがどこから来るのかについて少し話しましょう。 二酸化炭素の裏返しです。 植物が酸素の存在下で分解されると、酸素を必要とする小さな微生物が働き、植物中の炭素を CO2 に変換します。 いずれにせよ、炭素は植物が細胞を作るために CO2 を吸い込んだときに大気から来たものなので、それは問題ありません。

しかし、周囲に酸素がなくなると、他の微生物が遊びに出てきます。 これらは植物物質を分解し、代わりにメタンに変えます。 そしてそれが問題なのです。 地球温暖化係数は大したことないので、植物を CO2 に変えるのは問題ありませんが、地球温暖化問題の 26 ～ 83 倍の悪影響があるため、植物をメタンに変えるのは最悪です。

前述したように、生物廃棄物からのメタン排出量は化石燃料からのメタン排出量の 2 倍をはるかに超えています。 それらのメタンの排出はどこから来るのでしょうか? そうですね、複数の情報源があり、順番は異なります。

まずは我が家の牛たち。 彼らの 4 つの胃は草を牛肉と牛乳に変えるだけでなく、メタンにも変えます。 牛のげっぷは気候問題です。

第二に、家畜の糞、ヨーロッパだけで毎年約14億トン。 そう、そこら中に大きな山があり、池に集められることも多い。 外側のものは酸素を受け取り、二酸化炭素は排出されます。 池や杭の内側にあるものには酸素が供給されないため、メタンが発生します。 ところで、放し飼いの牛に関する良いニュースと悪いニュース。

第三に、穀物やその他の作物の茎。 私たちは食べないので、畑の横に積み上げています。 もう一度言いますが、外側にあるものは酸素と二酸化炭素を受け取りますが、山の真ん中に埋められているものには酸素がないため、メタンが発生します。

４番目は水田です。 そう、根の周りに水が溜まっていると、泥の中のものが酸素を好まない虫やメタンに食べられる完璧な条件が作られているようだ。

第 5 に、食品廃棄物です。年間約 25 億トン、これは私たちが製造する全食品の 3 分の 1 に相当します。 はい、飢えに問題はありません。問題は私たちが食べ物を捨てることにあります。 そして、それは山になり、外側のものは酸素を受け取りますが、内側の大部分は酸素を受け取りません、つまりメタンです。

六番目、埋め立て地。 私たちがゴミ捨て場に詰め込むすべての生物学的廃棄物は、ほとんどの場合、より多くの廃棄物によって覆われているため、分解すると再び周囲に酸素がなくなり、メタンが発生します。 これは明らかに食品ロスと重なっています。

第七に、植物廃棄物の非効率的な燃焼。 多くの場所では、大量の廃棄茎、糞尿、木くずを燃やすことが行われています。 理論的には、これは二酸化炭素に変わりますが、実際には、油井からの天然ガス排出と同様に、それほど効果的ではありません。 メタンが増える。

八番目、製材所に山積みになっている木材くず。 大きなおがくずの山では、山の真ん中にある木材がそこに座っているときにメタンを放出しているのが見えます。

最後にダムです。 ちょっと待って、何？ そうですね、大した貢献ではありませんが、それでもです。 新しいダムを建設して貯水池に水を流すと、大量のバイオマスが酸素との接触から除去されます。 そしてその結果、メタンを放出するバグがその仕事をするようになります。 たとえば、BC州のサイトCダムが稼働開始から数十年間はカーボンニュートラルな電力を生産しないのはそのためだ。

さて、これを見たら誰でも、おお、これは問題だ、周囲に酸素がない状態で植物が腐るのを本当に減らす必要がある、と言うでしょう。 しかし、そうではありません。 多くの人は、嫌気性消化装置と呼ばれるものを使って植物からより多くのメタンを生成することが素晴らしいアイデアだと考えているようです。 嫌気性とは単に「酸素がない状態」を意味するので、それが何を意味するかはわかります。 そうだ、酸素がないから、代わりに虫たちでメタンを作りましょう。

嫌気性消化装置には大きな市場が存在します。なぜなら、農作物の茎や動物の糞などがたくさん転がっており、何か役に立つものになるのを待っているからです。 まったく正しい態度ではありませんが、それに近いものです。

どうしよう、どうしよう。 幸いなことに、たくさんの答えがあります。

牛のげっぷ、海苔に。 海藻には牛にとってビーノのような作用をする化合物が含まれており、メタンゲップを最大 80% 削減します。 放し飼いの牛にはたどり着くのが難しいですが、肥育場の牛はすべて？ もう海藻ビーノをあげてください。 乳牛の場合は、換気システムを備えた牛舎の中にいます。 つまり、換気システムにテクノロジーを導入することで、彼らのメタンを何とかできるということです。 主要な解決策は、メタンを作るのではなくメタンを食べることを好む昆虫であるメタン親菌であるようです。

家畜の糞の場合、経路は 2 つあります。 1 つ目は、単純に機械的に広げてひっくり返すことです。 しっかりと酸素にさらしてください。 内部に酸素がない場所に山積みしたまま放置しないでください。 豚の糞尿池の場合は、バブラーホースを池の底に通し、ポンプで空気を入れて糞尿に空気を含ませます。 その後、動物の糞は二酸化炭素に変わりますが、これは問題ありません。 （ああ、放し飼いの牛には海藻ビーノを与えることはできないが、牛のパテを広げて酸素にさらしたままにするので、メタン問題は少なくなる。）

2つ目は家畜の糞を集めてバイオ燃料に変えることです。 EUは、家畜の糞尿をジェット燃料に変える技術的リスクが非常に低い研究に資金を提供している。 腐った動物の糞によるメタンを避け、飛行機用のバイオ燃料を作り、飛行機が燃やすと二酸化炭素に変わります。 二重に徳がある。

次に、作物の茎です。 またしても2つの道。 投げたり回したりすると、酸素の存在下で腐敗し、カーボンニュートラルな方法で大気から取り出した二酸化炭素に戻ります。 次に、それらを発酵槽や蒸留器に押し込み、航空や海運のハードな部分に使用するバイオ燃料に変えます。

田んぼ？ それに対する良い解決策はありません。 ごめん。

食品ロス？ できるだけ排除してください。 世界中で食料の 3 分の 1 が無駄になるよりも、私たちはもっと効率的になれるはずです。 残ったものは可能な限り埋め立て地から離れた場所に転用してください。 もう一度、それを発酵槽や蒸留器に押し込んで、海運の実際に扱うのが難しい分野向けのバイオ燃料を作ります。

埋め立て地？ できるだけ多くの生物学的廃棄物をそれらから迂回させます。 食品廃棄物を削減し、転用することは大きな助けとなるでしょう。 ペーパーレス化への継続的な取り組みが役に立ちます。 そして、出てくるメタンを捕らえて使用するか、非常に効率的に燃やす限り、パイプを突っ込んでメタンに逃げ道を与えるのは良いことだ。 結局のところ、私たちは依然として何かからメタノールを作らなければなりません、そして、意図的にメタンを作るよりも避けて通れないバイオメタンを作る方がはるかに意味があります。

植物の茎がひどく燃えてしまいますか？ まあ、以前のアプローチに従って量を減らすことは非常に理にかなっています。 次に、残りをさまざまなタイプの熱分解装置に押し込むことは理にかなっています。 我々は、困難な目標のためのバイオ燃料への別の経路としてバイオ原油を製造することができ、また、タイヤに埋めたり製造したりできるバイオ炭やカーボンブラックさえも製造することができる。 メタンよりもはるかに優れています。

ダム？ そうですね、物を建てるときは、植物が多くなく、土壌が豊かな場所にのみ建ててください。 はるか北方。 砂漠。 そして、ダムを埋める前に、貯水池エリアに存在するあらゆる植物や木を可能な限り厳密に取り除きます。

世界規模で導入するのは難しいですが、私たちにはソリューションがあります。 酪農場、埋め立て地、都市の食料流通システムなど、それらが存在する場所を集中させているため、その一部は簡単です。 私たちはこの大きな気候変動問題を軽減することができます。 そして、嫌気性消化装置で意図的により多くのメタンを生成することで、それに貢献すべきではありません。

電気航空スタートアップ FLIMAX の諮問委員会のメンバーであり、TFIE Strategy のチーフ ストラテジストであり、distnc technology の共同創設者です。 彼は、受賞歴のある Redefining Energy チームの一員として、「Redefining Energy - Tech」ポッドキャスト (https://shorturl.at/tuEF5) を主催しています。 彼は、40 ～ 80 年後の脱炭素化のシナリオを予測し、経営陣、取締役会、投資家が今日賢明な選択をできるよう支援することに時間を費やしています。 航空燃料補給、電力系統貯蔵、車両間電力供給、または水素需要のいずれであっても、彼の仕事は物理学、経済学、人間性の基礎に基づいており、脱炭素化の要件と複数の領域の革新によって情報を得ています。 北米、アジア、ラテンアメリカにおける彼の指導的地位は、彼の世界的な視点を強化しました。 彼は、イノベーション、ビジネス、テクノロジー、政策に関する複数の媒体で定期的に出版しています。取締役会、戦略アドバイザー、講演活動などにも利用できます。

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