バイオ燃料が見直される―そして難しい問題も

コーンベルトの境界線は、常に曖昧でした。アメリカ中西部に広がる広大なトウモロコシ畑は、地球上で最も生産性の高い農業地域の一つです。世界のトウモロコシの36%以上がアメリカ産で、そのほぼすべてが西のグレートプレーンズと東のアパラチア山脈に挟まれた数少ない州で栽培されています。

しかし、コーンベルトは変化の真っ只中にあります。過去数十年にわたり、トウモロコシ生産に充てられた農地は北へ西へと徐々に拡大してきました。ノースダコタ州とサウスダコタ州では、かつて牛の放牧地や自然保護区として利用されていた草地がトウモロコシ畑へと転換されました。2005年から2021年の間に、米国におけるトウモロコシ栽培面積は約14%増加しました。

この変化の大きな原動力の一つは、バイオエタノール、つまり発酵トウモロコシから作られる輸送燃料です。2005年以来、米国政府の再生可能燃料基準（RFS）は、ガソリン生産者にトウモロコシ由来のエタノールを燃料に混合することを義務付けています。RFSで義務付けられている混合量は、政策開始以来毎年増加しており、2016年以降、ガソリン生産者は年間150億ガロンのトウモロコシ由来エタノールを輸送燃料に混合するよう指示されています。RFSは燃料輸入への依存を減らし、輸送部門の環境への影響を軽減することを目的としていましたが、導入当初、一部の科学者は、結果として排出量全体を増加させる可能性があると警告しました。そして今、その予測は現実のものとなりそうです。

2022年2月、ウィスコンシン大学マディソン校の科学者タイラー・ラーク氏は、RFSの影響を分析した研究を発表しました。ラーク氏と彼の同僚は、2008年から2016年にかけて、この政策が農作物価格と農場の拡大に及ぼした影響を調査し、現実世界の状況と、バイオ燃料生産がRFSの以前のバージョンで義務付けられたレベルに維持されていたという架空の状況を比較しました。

ラーク氏の研究によると、RFS（無農薬・ ...

バイオ燃料の利点は、燃焼時に二酸化炭素を排出するものの、その二酸化炭素はかつて地中にあった石油から放出されたものではなく、燃料を構成する植物によって大気中から吸収されるという点にあるとされています。しかし、燃料の栽培も二酸化炭素の排出を引き起こします。最大の問題は、かつて二酸化炭素の吸収源であった土地が耕作のために耕作されてしまうことです。しかし、肥料の製造もまた、二酸化炭素の主要な排出源であり、その肥料を土地に施用することでも、亜酸化窒素という形で温室効果ガスが排出されます。

2010年、RFSで義務付けられているトウモロコシエタノールの量を設定している環境保護庁（EPA）は、2022年までにトウモロコシエタノールのライフサイクル全体の排出量がガソリンよりも20％少なくなると推定しました。しかし、これらの予測は、RFSが米国の土地利用に与える劇的な影響を考慮していませんでした。「人々は、これほど多くの土地が生産に戻ってくると予想していなかったと思います」とラークは言います。彼の研究によると、RFSによってトウモロコシの価格が30％、他の作物の価格が20％上昇しました。これに対応して、以前は土地を牛の放牧に使用していた農家や、保全計画に関わっていた農家が、代わりに作物を栽培し始めました。この土地利用の変化はすべて、油井から汲み上げる代わりに燃料を栽培することから生じる温室効果ガス排出量の削減を基本的に上回っています。

ラーク氏の研究は、トウモロコシ由来エタノールの将来にとって決定的な時期に発表された。環境保護庁（EPA）は今年後半、2023年以降、米国の輸送用燃料にどの程度のバイオ燃料を混合すべきかを決定する予定だ。また、4月12日にはホワイトハウスがE15（ガソリンに10.5～15%のエタノールを混合した燃料）の夏季使用禁止を一時的に解除した。米国では、E15は日光と反応してスモッグを発生させるため、夏季の使用が禁止されている。しかし、ロビイストや一部の議員は、禁止措置の解除によってロシア産石油への依存が緩和され、ガソリン価格が抑制されると主張している。今月初め、議会はロシアからの石油、ガス、石炭の輸入禁止を可決した。

ミネソタ大学のバイオ燃料専門家、ジェイソン・ヒル氏は、トウモロコシ由来のエタノール生産を増やすのは大きな間違いだと指摘する。「科学はずっと以前から、それが私たちが目指すべき方向ではないことを指摘してきました」と彼は言う。「長期的には、トウモロコシ由来のエタノールは私たちのエネルギー自給にほとんど貢献しておらず、むしろ環境と食料安全保障に大きな、そして不釣り合いなほどの悪影響を及ぼしています。」

トウモロコシエタノールの予測される影響は、排出量の推定方法によって異なります。4月初旬、コーンベルト州を代表する米国上院議員グループは、バイオ燃料がラーク氏の研究で示唆されているよりも環境への影響がはるかに小さいことを示すモデルを採用するようEPAに要請する書簡を送りました。しかし、3月にはヒル氏が科学誌PNASに論説を掲載し、EPAなどの規制当局がバイオ燃料の評価に使用しているモデルの精査強化を求めました。ラーク氏の研究は、「これらの一般的に使用されているモデルは土地利用の変化による排出量への影響を過小評価し、ひいてはトウモロコシエタノールの気候変動への効果を過大評価しているという最近の懸念を裏付けるものだ」とヒル氏は記しています。

「モデルは常に不完全です。理想的には存在するはずの重要なデータが欠けていることが多いのですが、実際には存在しないか、あるいは世界中に期待するほど広範囲に存在していないのです」と、バイオ燃料モデリングを専門とする元研究者で現在はコンサルタントとして働くリチャード・プレビン氏は語る。2006年、彼はカリフォルニア大学バークレー校のチームの一員として、トウモロコシ由来のエタノールはガソリンよりも環境への影響が少ない可能性があるという結論を出した研究を発表した。

それ以来、プレヴィン氏の立場は完全に変わった。「結局のところ、私の結論は見当違いだということです」と彼は言う。問題は、バイオ燃料の使用に伴う総排出量を正確に推定することが不可能だ、とプレヴィン氏は主張する。バイオ燃料の義務化の影響は予測不可能な形で波及する可能性がある。ある国でバイオ燃料がガソリンに取って代われば、世界の他の地域でガソリン価格が抑制され、人々の燃料消費量の増加につながる可能性がある。そこに戦争や貿易禁輸措置が加われば、状況は一変する可能性がある。「事態の展開について10通りのシナリオを想定し、10通りの答えを得るでしょう。そして、それらはすべて同じように現実的であるかもしれません。それを踏まえて、どのように政策を組み立てるのでしょうか？」

プレヴィン氏にとって、これは明白な選択です。液体燃料への依存を完全に減らすことです。「もし私が一日王様だったら、今すぐにでも電化に全力を注ぐでしょう」と彼は言います。ヒル氏も同意見です。「もはやトウモロコシ由来のエタノール対ガソリンの争いではありません。両者の利害は同じで、共通の敵である電化からのプレッシャーを感じているのです」と彼は言います。

バイオエタノールの影響は他にもある。世界の食料価格は先月、過去最高の13%まで急騰した。米国産トウモロコシの一部をバイオエタノールから食料に転用すれば、価格の抑制に貢献し、ウクライナとロシアからの輸出量の減少を補うことができるだろう。「土地をめぐる競争は熾烈を極めています」と、モントリオールに拠点を置く高等工科大学のアニー・ルヴァサー教授は言う。「バイオ燃料の増加による影響を検証するには、耕作地が必要になり、そうなれば土地の移転が進むでしょう」

ルヴァサー氏とヒル氏は、米国科学工学医学アカデミー（NASEM）が設置した委員会のメンバーであり、低炭素輸送燃料の影響を分析するための現行手法の評価に携わっています。2022年第3四半期に発表される予定の委員会報告書には、「EPAが新たなRFS（規制対象燃料基準）または低炭素燃料基準を策定する際に考慮に入れる可能性のある情報が含まれています」と、NASEMのシニアプログラムオフィサーであるカミラ・ヤンドック・エイブルズ氏は述べています。

ラヴァスール氏の見解では、バイオエタノールの生産量はすでに高く、これ以上増やすべきではない。米国政府は、輸送による排出量を削減する別の方法を検討すべきだ。「エネルギー需要を増やし続けながら、すべてをバイオ燃料に転換することはできません」と彼女は言う。「需要を減らすことが本当に必要です。」

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