カリフォルニア州の「炭素糞便」数学：なぜ計算が合わないのか？

気候変動に対処するための数多くの革新的な取り組みの中で、カリフォルニア州のある政策はかつて農業分野の排出削減における模範とみなされていた。それは、牛糞から排出されるメタンを再生可能天然ガス（RNG）に転換し、車両や発電所での燃焼に利用するというものだ。この政策は低炭素燃料基準（LCFS）を通じて酪農家に豊富なカーボンクレジット収入をもたらし、米国の乳製品業界に急速に広まった。しかし、ますます多くの環境専門家や科学者が、カリフォルニア州の「炭素糞便」の計算式には誤りがあると指摘している。一見完璧な閉ループに見えるこの仕組みは、気候会計上の美しい泡に過ぎない可能性がある。

政策の本来の意図と普及の落とし穴

話はカリフォルニア州の気候に関する野心的な目標から始まる。世界第5位の経済規模を誇る同州は、2045年までにカーボンニュートラルを達成することを約束している。2016年、州政府は低炭素燃料基準を改訂し、乳製品由来のメタン削減プロジェクトを制度に組み込んだ。これにより酪農場は嫌気性消化槽（通称「バイオガス槽」）を設置し、牛糞から発生するメタンを回収・精製して天然ガスパイプラインに注入することが可能となった。メタン1トン削減（CO₂換算）ごとに農家はカーボンクレジットを1単位取得でき、燃料供給業者に販売して炭素排出義務の相殺に充てられる。メタンの温室効果は20年スケールでCO₂の80倍に達するため、この政策設計は表面上きわめて効率的に見えた。メタンを回収して燃焼させる（CO₂を生成する）ことで、地球温暖化ポテンシャル（GWP）を即座に削減できるからだ。

政策が導入されると即座に広く歓迎された。米国最大手の乳製品企業はこぞってカリフォルニア州および周辺州でバイオガス槽に投資し、現在すでに120を超える乳製品メタンプロジェクトがLCFS認証を取得している。しかし、MIT Technology Reviewの調査報道は、この仕組みが炭素会計上で三つの構造的な誤りを犯していると指摘している。それが基準値の過大設定、漏洩の過小評価、インセンティブの歪みだ。

アルゴリズムの欠陥：過大評価された削減量

まず、削減量の計算に使用される「基準排出量」はしばしば理論値に過ぎない。多くのバイオガス槽プロジェクトは、当該施設がなければ牛糞のメタンはすべて大気中に逸散すると主張している。しかし実際には、多くの牧場はすでに異なる糞尿管理方法（堆積・乾燥・草地への散布など）を採用しており、実際のメタン排出量は「無管理」を想定したシナリオよりもはるかに低い。カリフォルニア州大気資源委員会（CARB）が採用するデフォルトの排出係数は1990年代の研究に基づいており、現代の畜産業における技術的改善が考慮されていないため、各プロジェクトが取得するカーボンクレジットは実際の削減量より20%から50%も多くなっている。

次に、バイオガス槽システム自体にメタン漏洩リスクが深刻に存在する。研究によれば、大型嫌気性消化槽は運営中に配管の損傷、タンクからの逸散、緊急排出などにより、メタンの5%から15%が漏洩する可能性がある。メタンの短期的な温室効果は極めて強いため、わずかな割合の漏洩でも燃焼によって得られる気候上の利益を完全に帳消しにしてしまう。カリフォルニア大学デービス校の研究では、漏洩率が4%を超えると乳製品由来RNGのカーボンフットプリントは従来のディーゼルよりも高くなる場合すらあることが明らかになった。

編集後記：インセンティブが逆効果の呪いに変わるとき

「カリフォルニア州の政策は本質的に、農家がより多くの牛糞を生産するよう金銭的に奨励するものだ。糞の量が多いほど取得できるカーボンクレジットが増えるからだ。これは畜産業全体の排出削減に役立つどころか、飼育規模の拡大を促進し、世界の気温上昇抑制目標と真っ向から対立する可能性がある。」 —— 気候政策独立アナリスト 林悦

この編集後記の見解は根拠のないものではない。LCFSプロジェクトは1頭の牛あたり年間数百ドルの追加収入をもたらすため、牧場主は畜群を維持・拡大する傾向がある。そして畜群数の増加は、飼料生産・腸内発酵（牛のげっぷから放出されるメタンは糞便より割合がはるかに高い）・土地利用変化に伴う炭素排出の増加を意味する。これらの「間接的な排出」はカーボンクレジットの算定体系に組み込まれておらず、典型的な削減の「バケツの穴効果」が生じている。

懸念すべきことに、カリフォルニア州モデルは米国連邦政府および他の州によって模倣されつつある。2024年に成立したインフレ削減法の条項では、農業由来のメタン削減に数十億ドルの税額控除が設けられている。算定上の偏りを修正しなければ、この誤りは全国的な気候政策の失敗として増幅されることになる。

より合理的な排出削減の道筋

専門家たちはバイオガス槽技術を全面的に否定しているわけではない。局所的な大気汚染や悪臭の低減には確かな価値がある。しかし気候の観点からは、政策は以下の方向性に重点を置くべきだと指摘されている。

• カーボンクレジットを理論上の基準値ではなく実際の測定データと連動させる。
• 光学式ガス撮像装置などの機器を用いた定期的な点検を義務付けるなど、厳格な漏洩監視基準を設ける。
• メタンを回収した後、漏洩しにくい固体炭素製品（バイオ炭など）に直接転換する方法を優先的に支援する。
• 長期目標としては依然として畜群規模の縮小と植物性タンパク質代替品の普及を推進する。

スタンフォード大学エネルギー研究所のMichael Wara教授が述べるように、「私たちはあまりにも、畜産業の排出を相殺する技術的な近道を求めすぎている。しかし地球の炭素循環は私たちを欺かない。カリフォルニア州の『牛糞天然ガス』ブームは高くついた自己慰安であり、数学上の穴はいずれ現実によって暴かれるだろう。」

本記事はMIT Technology Reviewより編集・翻訳