米国編集部
バイオガスには多くのメリットがあり、エネルギー源として普及し始め、米国でも利用が増え始めている。 2003年、米国は「埋立地ガス」から43TWh（147兆BTU）のエネルギーを消費し、これは米国の天然ガス総消費量の約0.6%にあたる。 米国では、牛糞から得られるメタンバイオガスの実験が行われている。2008年に『Science and Children』誌が収集した研究によると、牛糞から得られるメタンバイオガスは、全米の数百万世帯の電力に十分な1000億キロワット時を生成することができるとされている。 さらに、メタンバイオガスは、9900万トンの温室効果ガスを削減できることがテストされ、これは米国で発生する温室効果ガスの約4％に相当します。
たとえば、バーモント州では、酪農場で発生するバイオガスがCVPS Cow Powerプログラムに含まれました。 このプログラムはもともとCentral Vermont Public Service Corporationが任意の料金体系として提供していたもので、最近Green Mountain Powerと合併したことにより、現在はGMP Cow Power Programとなっています。 顧客は電気料金に割増料金を支払うことを選択でき、その割増料金はプログラムに参加している農場に直接還元されます。 バーモント州シェルドンでは、グリーン・マウンテン・デイリーがカウ・パワー・プログラムの一環として再生可能エネルギーを提供しています。 この農場を経営するビルとブライアンのローウェル兄弟は、糞尿の臭いや、家畜の餌となる作物に必要な栄養分の確保など、酪農家が直面する糞尿管理の課題を解決したいと考えたことがきっかけでした。 彼らは嫌気性消化装置を導入し、950頭の牛から出る糞尿と搾乳場の廃棄物を処理して、再生可能エネルギー、おがくずの代わりになる敷料、植物にやさしい肥料を生産しています。 このエネルギーと環境特性は、GMP Cow Powerプログラムに売却されています。 ローウェルズ家が運営するシステムは、平均して他の300〜350世帯の電力をまかなえるほどの電力を生産しています。 発電機の容量は約300キロワットです。
テキサス州ヘレフォードでは、牛糞がエタノール発電所の電力として利用されています。 メタンバイオガスに切り替えることで、このエタノール発電所は1日に1000バレルの石油を節約しました。
カンザス州オークリーでは、北米最大のバイオガス施設の1つとされるエタノール工場が、肥育場の糞尿、自治体の有機物、エタノール工場の廃棄物を利用してボイラー用の熱を生産するために、統合糞尿利用システム「IMUS」を利用しています。
カリフォルニア州では、Southern California Gas Companyが、既存の天然ガスパイプラインにバイオガスを混合することを提唱している。 しかし、カリフォルニア州当局は、バイオガスは「航空、重工業、長距離トラック輸送など、電化が困難な分野で使用するのがよい」という立場をとっている。
欧州編
欧州では開発の度合いが大きく異なる。 ドイツ、オーストリア、スウェーデンなどの国はバイオガスの利用がかなり進んでいますが、その他の大陸、特に東欧では、この再生可能エネルギー源に大きな可能性があります。 この未開拓の可能性の背景には、さまざまな法的枠組み、教育制度、技術の利用可能性などが挙げられます。
2009年2月、欧州バイオガス協会（EBA）は、欧州における持続可能なバイオガス生産と利用の展開を促進するための非営利組織としてブリュッセルに設立されました。 EBAの戦略では、バイオガスを欧州のエネルギーミックスの重要な一部として確立すること、家庭ゴミの発生源分離を推進してガスの潜在能力を高めること、自動車燃料としてのバイオメタン生成を支援することの3つを優先課題としている。 2013年7月現在、欧州24カ国から60のメンバーが参加している。
UKEdit
2013年9月現在、英国には下水以外のバイオガスプラントが約130カ所存在する。 ほとんどが農場内であり、農場外には食品や消費者の廃棄物を利用する大規模な施設も存在する。
2010年10月5日、バイオガスが初めて英国のガスグリッドに注入された。
2015年にグリーンエネルギー企業であるEcotricityは、3つのグリッド注入消化器を建設する計画を発表した。 2018年9月現在、イタリアには200以上のバイオガスプラントがあり、生産量は約1.2GWです
GermanyEdit
ドイツはヨーロッパ最大のバイオガス生産国で、バイオガス技術におけるマーケットリーダーでもあります。 2010年には、全国で5,905のバイオガスプラントが稼動していた。 ニーダーザクセン州、バイエルン州、東部連邦州が主な地域である。 これらのプラントのほとんどは、発電所として使用されている。 通常、バイオガスプラントは、バイオメタンを燃焼させて電力を生産するCHPに直接接続されています。 そして、その電力は公共電力網に供給される。 2010年、これらの発電所の総設備容量は2,291 MWであった。 5416>
ドイツにおけるバイオガスは、主にエネルギー作物（ドイツ語で再生可能資源を意味するnachwachsende Rohstoffeの略称「NawaRo」）と糞尿を混合して共発酵させることにより取り出される。 主な使用作物はトウモロコシです。 また、有機性廃棄物や食品産業からの廃棄物などの産業・農業残渣もバイオガス生成に利用されている。 この点で、ドイツにおけるバイオガス生産は、埋立地から発生するバイオガスが最も一般的であるイギリスとは大きく異なる。
ドイツにおけるバイオガス生産は、この20年間で急速に発展してきた。 主な理由は、法的に作られたフレームワークである。 再生可能エネルギーに対する政府の支援は、1991年の電力固定価格買取法（StrEG）で始まった。 この法律により、再生可能エネルギー源からのエネルギー生産者には公共電力網への供給が保証され、電力会社はすべての生産エネルギーを独立した民間グリーンエネルギー生産者から調達することを余儀なくされた。 2000年、電力固定価格買取法は再生可能エネルギー源法（Renewable Energy Sources Act: EEG）に取って代わられた。 この法律では、発電された電力に対して20年間の固定報酬が保証されている。 約8円/kWhという金額は、農家がエネルギー供給者となり、さらなる収入源を得るきっかけとなった。 これは、再生可能な資源、つまりエネルギー作物の使用に対して与えられる特別な支払いである。 2007年、ドイツ政府は「気候・エネルギー統合プログラム」によって、増大する気候問題や石油価格の上昇に対応するため、再生可能エネルギー供給の改善にさらなる努力と支援を投入する意向を強調しました。 注目すべき最初の課題は、バイオガス電力供給の消費面積が大きいことである。 2011年、バイオガス生産用のエネルギー作物は、ドイツで約80万ヘクタールの面積を消費した。 このように農地への需要が高いため、これまで存在しなかった食品産業との新たな競合が発生している。 さらに、農村地域に新しい産業や市場が生まれ、経済的、政治的、市民的な背景を持つさまざまな新しいプレーヤーが関わっている。 この新しいエネルギー源が提供するあらゆる利点を得るためには、彼らの影響力と行動を制御する必要がある。
Developing countriesEdit
Domestic biogas plants convert livestock manure and night soil into biogas and slurry, the fermented manure.Domestic biogas plantsは家畜糞尿と土を発酵させ、バイオガスとスラリーに変換する。 この技術は、1日に50kgの糞尿を出す家畜（豚6頭または牛3頭程度に相当）を飼う小規模農家で実現可能である。 この糞尿は、水と混ぜて工場に送り込むために回収できる必要がある。 トイレは接続可能です。 もう一つの前提条件は、発酵に影響する温度である。 最適温度は36℃で、この技術は特に（亜）熱帯気候に住む人々に適しています。 5416>
家庭用バイオガスプラントの簡単なスケッチ
サイズと場所によりますが、典型的なレンガ製の固定ドーム型バイオガスプラントは、アジア諸国では300から500ドル、アフリカでは1400ドルまでの投資で農村世帯の庭に設置することが可能です。 高品質のバイオガスプラントは、最小限のメンテナンスコストで、大きな問題や再投資なしに少なくとも15年から20年間はガスを生産することができます。 利用者にとっては、バイオガスはクリーンな調理用エネルギーを提供し、室内の空気汚染を軽減し、特に女性や子供にとっては、従来のバイオマス収集に必要な時間を短縮することができます。 スラリーはクリーンな有機肥料で、農業の生産性を高める可能性があります。
エネルギーは現代社会の重要な一部であり、社会経済発展の最も重要な指標の1つとして機能することができます。 技術の進歩があったとしても、それでも、主に開発途上国の農村地域に住む約30億の人々は、粗末な伝統的なストーブで薪、作物残渣、動物の糞などのバイオマス資源を燃やすことにより、伝統的な手段で調理用のエネルギー需要を入手し続けています。
家庭用バイオガス技術は世界の多くの地域、特にアジアで実証され確立した技術である。 この地域のいくつかの国は、中国やインドのような家庭用バイオガスの大規模なプログラムに着手している。
The Netherlands Development Organisation, SNVは、地元企業が家庭用のバイオガスプラントを販売、設置、サービスする商業的に成り立つ家庭用バイオガス部門の確立を目指す家庭用バイオガスの国家プログラムを支援している。 アジアではネパール、ベトナム、バングラデシュ、ブータン、カンボジア、ラオス、パキスタン、インドネシア、アフリカではルワンダ、セネガル、ブルキナファソ、エチオピア、タンザニア、ウガンダ、ケニア、ベニン、カメルーンなどで活動している。
IndiaEdit
インドのバイオガスは伝統的に乳牛の糞を原料としており、これらの「ゴバー」ガスプラントは特にインドの田舎で長期間にわたって運営されてきた。 この2、30年の間に、農村部のエネルギー安全保障に焦点を当てた研究機関がシステムの設計を強化した結果、Deenabandhuモデルのような、より新しく効率的で低コストの設計が実現したのです。 (Deenabandhuは「無力な者の友」という意味。) ユニットは通常2～3立方メートルの容量がある。 レンガやフェロセメントを混ぜてつくられる。 5416>
メタンや天然ガスを主成分とするバイオガスも、メチロコッカス・カプスラツス菌を培養することで、タンパク質が豊富な牛や鶏、魚の餌を村の中で経済的に生産するために使用することができる。 これらの植物から副産物として発生する炭酸ガスは、特にインドのような熱帯の国では、藻類培養による藻油やスピルリナの安価な生産に利用することができ、近い将来、原油の主役の座を奪うことができます。 インド連邦政府は、農業廃棄物やバイオマスを農村部で生産的に利用し、農村経済や雇用を向上させるために、多くの計画を実施している。
LPG (Liquefied Petroleum Gas) はインド都市部における調理用燃料の主要な供給源であり、その価格は世界の燃料価格と連動して上昇し続けている。 また、LPGを家庭用調理燃料として普及させるために歴代政府が提供してきた多額の補助金は、都市部の施設で調理燃料の代替品としてバイオガスに改めて注目されるようになり、経済的負担になっています。 このため、建設に時間がかかるRCCやセメント製の構造物に比べ、モジュール式のプレハブ消化器が開発されるようになりました。 Biourjaプロセスモデルのようなプロセス技術への新たな注目により、インドにおける中・大規模嫌気性消化器は、主要調理燃料としてLPGの代替となり得るものとして、その地位を高めています。
インド、ネパール、パキスタン、バングラデシュでは、小規模消化施設での糞尿の嫌気性消化から生成されるバイオガスはゴバーガスと呼ばれています。このような施設は、家畜の数が多いため、インドでは200万以上の世帯に、バングラデシュでは5万、パキスタン、特に北パンジャブでは数千存在すると推測されています。 消化器は、気密性の高いコンクリート製の円形のピットで、パイプが接続されている。 糞尿は、通常、牛舎から直接ピットに導かれる。 ピットには必要な量の廃水が満たされる。 ガス管はコントロールバルブを介してキッチンの暖炉に接続されている。 このバイオガスの燃焼は、臭いや煙がほとんどない。 導入が簡単で、村の安い原料を利用できるため、農村で必要な最も環境に優しいエネルギー源の一つである。 このようなシステムの一種がSintex Digesterである。 バイオガスプラントで作られたスラリーをさらに改良し、コンポストとして使用するために、バーミキュラーを使用する設計もあります。
パキスタンでは、Rural Support Programmes NetworkがPakistan Domestic Biogas Programmeを運営しており、5,360のバイオガスプラントを設置し、200以上の石工に技術訓練を行い、パキスタンのバイオガスセクターを発展させることを目指している。
ネパールでは、政府が家庭でのバイオガスプラントの建設に助成金を提供している。 1970年頃、中国は農業をより効率的にするために、600万台の消化器を設置しました。 ここ数年、技術は高い成長率に見合ったものとなっています。 これは、農業廃棄物からバイオガスを生成する最も早い開発であると思われる。
中国における農村部のバイオガス建設は、増加する開発傾向を見せている。 中国の急速な経済発展と深刻なヘイズ状態によるエネルギー供給の急激な増加は、バイオガスが農村部のためのより良い環境に優しいエネルギーになることを導いた。
中国には、2007年まで2650万のバイオガスプラントがあり、105億立方メートルのバイオガスが生産されました。 2010年のバイオガス年間生産量は2480億立方メートルまで増加した。 中国政府は農村部のバイオガスプロジェクトを支援し、資金を提供していたが、正常に稼働しているのは60％程度であった。 冬の間、中国の北部地域のバイオガス生産量は少なくなります。
ザンビア編集部
ザンビアの首都ルサカには200万人が住んでおり、人口の半分以上が都市近郊に住んでいる。 この人口の大多数はトイレとしてピット・ラトリンを使用しており、年間約22,680トンの糞便汚泥が発生している。 この汚泥は十分に管理されていません。 発生した糞便汚泥の60％以上が住居環境内に残り、環境と公衆衛生の両方を損なっています。
1980年代には早くもバイオガスの研究作業と実施が始まっていますが、ザンビアはサブサハラ・アフリカにおけるバイオガスの採用と使用で遅れをとっています。 調理や照明のためのエネルギー供給には、家畜の糞尿や作物残渣が必要です。 不十分な資金、バイオガスに関する政策、規制の枠組みや戦略の欠如、投資家の不利な金融政策、不十分な専門知識、指導者や金融機関、地元の人々のバイオガス技術の利点の認識不足、地元の人々の文化や伝統による変化への抵抗、バイオガス消化装置の高い設置費用と維持費用、不十分な研究開発、不適切な管理、設置済み消化装置の監視不足、炭素市場の複雑さ、インセンティブの欠如、社会公正などは、ザンビアにおける国内バイオガス生産の取得と持続可能な実施を阻害する課題の1つとなっています。