メタンは二酸化炭素より強い温室効果ガスだと聞いたことがあるでしょう。では、どれほど強いのか、数値を一つ覚えておけばよいのでしょうか。『炭素削減を実証する技術とソリューション』第5章では、その数値がどの時間範囲で計算されたのかもあわせて読むことをお勧めしています。メタンの温室効果と地球温暖化係数GWPを理解するうえで、欠かせない条件です。
本書でまず区別してみたいことです
換算値を読むときは、メタンそのものの量と、どの基準で換算した値なのかを一緒に書き留めてみてください。基準が変わった場合、実際の活動の変化と計算上の変化を分けて見ることができます。異なる指標の結果を同じ削減量として比べると、意味を見失いかねません。短期的な気候影響を検討する問いと、長期目標に沿った会計の問いも区別する必要があります。どの指標が大きな数値を示すかよりも、今の判断にどの基準が必要かをまず考えていただきたいのです。
メタンの大気中寿命は約12年で、二酸化炭素（影響は数百年以上続く）より短いです。一方、単位質量あたりの放射強制力ははるかに大きいです。この二つの特性の組み合わせによって、メタンは特に重要な削減対象となります。
メタン削減は、短期的な温暖化を抑えるうえで重要な手段です。ただし、ある部門の排出が減ったという事実だけで、一定期間内に地球全体のメタン濃度が低下すると断定することはできません。濃度の推移は、排出全体と大気中からの除去過程の双方に左右され、気温への影響は削減の規模と継続期間にも依存します。だからこそ、迅速かつ継続的なメタン削減が重要なのです。
GWPは、定められた時間軸において、温室効果ガスの影響を二酸化炭素と比較する指標です。GWP100とGWP20は、それぞれ100年と20年を基準とします。同じ量のメタンでも、適用する指標と時間軸によって二酸化炭素換算量が変わるため、元の質量と換算基準をあわせて明記します。異なる指標で算定した数値を、同じ条件の結果であるかのように合算したり、直接比較したりしてはなりません。
牛の反芻胃では、微生物が繊維を分解して揮発性脂肪酸をつくり、牛はそれをエネルギー源として利用します。発酵で生じた水素を消費する経路の一つがメタン生成です。水素の生成と利用のバランスが変わると発酵の状態も変わり得るため、メタン削減効果とあわせて消化、摂取、生産の成果を観察する必要があります。
腸内発酵メタンは主に口と鼻から排出されるため、呼気捕集装置は頭の周辺のガスを測定します。GreenFeedは、誘引給餌によって訪れた個体のガスを捕集します。ただし、給餌直後など特定の時間帯に観測が偏ると、一日の排出を代表しにくくなります。訪問・測定時刻の分布と捕集品質を確認し、チャンバー法やトレーサーガス法では、それぞれの方法に応じた時間積分とサンプリング設計の原則を適用します。
家畜ふん尿からのメタン排出は、有機物、温度、貯留期間、管理方法の影響を受けます。液状ふん尿を嫌気条件で長期間貯留すると、メタン生成が増えることがあります。ただし、密閉されているかどうかだけで大気への排出量を判断することはできません。生成したガスを回収・燃焼・利用するか、漏えいや未燃焼排出があるかもあわせて確認する必要があります。IPCCの方法論でも、管理方法ごとのメタン転換係数と回収メタンを区別して反映します。
現場ではこのように見てみましょう
二つの報告書で換算結果が異なって見える場面を考えてみましょう。実際のメタン量が違うのかもしれませんが、適用した指標や時間軸が異なる可能性もあります。同じ対象を比較するには、元のガス量と換算基準を並べて確認する必要があります。大きな数値だけを選んで使う方法では、気候影響を適切に説明できません。
ふん尿由来の排出には、メタンのほかに一酸化二窒素（N2O）もあります。一酸化二窒素はGWP100を基準にするとメタンよりもはるかに強力な温室効果ガスで、窒素処理の過程で発生します。しかし、ここにはトレードオフがあります。メタン排出を減らすためにふん尿を好気的に処理すると、一酸化二窒素の排出が増える可能性があります。反対に、嫌気性消化でメタンを回収すればメタンは減りますが、残渣の管理で別の排出が生じることがあります。
飼料効率が改善し、同じ生産量をより少ない投入で得られれば、排出を減らせる余地が生まれます。ただし、メタン転換率、飼料生産時の排出、生産量の変化によって結果は異なるため、総メタン排出量と排出原単位が同時に低下すると断定することはできません。飼養期間、繁殖率、死亡率、飼料配合の変化も、生産成果と排出の境界をそろえて評価します。
投資を検討する際にあわせて問いかけてみましょう
企業の資料を検討するときは、どの指標を適用したのか尋ねてみてください。計算の目的と使用した基準をあわせて確認するのです。異なる基準で計算した効果をそのまま合算したり、製品の優劣として読んだりすると、比較はぶれます。投資資料でも換算基準は省略しないほうがよいでしょう。
政策設計では、総量削減、生産効率、食料供給という目的をあわせて検討します。原単位指標だけでは生産拡大に伴う総量の増加を見落とすことがあり、総量指標だけでは効率改善と生産縮小を区別しにくくなります。二つの指標をあわせて管理する方法は有用な選択肢ですが、唯一の設計ではありません。政策目的に応じて主指標と補助指標を定め、生産移転に伴うリーケージと分配への影響を別途評価します。
畜舎内外の濃度差は、排出量だけでなく換気や空気の混合にも左右されます。十分に混合され、畜舎内のガス蓄積を無視できる条件なら、排出量が同じ場合、換気量が2倍になると濃度差はおよそ半分になります。この関係を排出量の計算に使うには、換気量、バックグラウンド濃度、温度・圧力、単位換算をあわせて扱う必要があります。
本を閉じる前に残しておきたい問いです
メタン削減の意味を正確に伝えるには、指標の名称と時間範囲をあわせて記す必要があります。メタン削減と二酸化炭素削減がどのような関係にあるのかも、分けて読み解いてみてください。数値を理解するための文脈を、その数値のそばに置くことが大切です。
著者紹介
イ・ボンジュンは、西江大学校の技術経営大学院（MOT）を修了。Infitron Co., Ltd.で7年、Honeywellで20年、ガス計測分野に27年間従事し、サービスエンジニア、技術営業、チャネル管理の業務を担当した。現在はAI Safety Korea Co., Ltd.の創業者として、センサー・AI・データ分析を活用した畜産メタンモニタリングと測定・報告・検証（MRV）の仕組みを研究している。