環境保護のため、牛にリュックを背負わせてオナラを集めている

レビュー専門家：北京科学ライター協会会員、朱光思

牛があなたの隣でオナラをしたら、その音はおそらく長く残り、何か「未知の物体」が飛び出すかもしれないと想像してください。

出典: grist.org

私たち一般人が牛のオナラに遭遇すると、おそらくそれを避けようとするでしょう。しかし、牛のオナラを集めることを専門とする集団が存在することを誰かが考えたことがあるだろうか。報道によると、アルゼンチンの科学研究チームは実験を通じて、牛1頭から毎日約300リットルのメタンガスを採取することに成功したという。それで、牛のオナラは何に使われるのでしょうか?

出典: デイリーレコード

農業は世界の温室効果ガスの約14%を排出しています。統計によると、世界には15億頭の牛と数十億のその他の草食動物がおり、牛のオナラに含まれるメタン含有量は25％にも達し、農業温室効果ガスの重要な成分となっている。メタンは、地球温暖化への影響の点で二酸化炭素の23倍強力です。米国食糧農業機関は、農業によるメタン生産は2030年までに60パーセント増加する可能性があると述べている。

出典: 「牛さんどいてください！カンガルーのおならも地球を温めます | Live Science」

牛は放屁だけでなく、げっぷによっても大量のメタンを排出しますが、平均的な牛が排出するメタンの量については統計によってばらつきがあります。 1日あたり100～200リットル（約26～53ガロン）と言う専門家もいれば、1日あたり500リットル（約132ガロン）と言う専門家もいます。どのように数えたとしても、この大量のメタンは、自動車が 1 日に排出する汚染物質に相当します。

したがって、牛のオナラからの排出を制限することについて話すのは冗談ではありません。一方、メタンは自動車のエンジンを動かす燃料としても使用できます。つまり、牛のオナラを車の燃料として使うのは一石二鳥と言えるのです。

牛のげっぷやおならは燃料として使えますか？ソース |科学ジャーナル

では、牛の体内でメタンはどのように生成され、どのように捕捉され、利用されるのでしょうか?以下簡単に紹介します。

1.牛からメタンが排出される仕組み

牛を含む反芻動物は、摂取して消化した食物の自然な結果として、消化器系と排泄物を通じてメタンを生成します。

出典: 最近の投稿

このプロセスは主に反芻動物の最初の胃であるルーメンで起こります。ルーメン内のルーメン微生物生態系はメタン生成と密接に関係しています。嫌気性発酵槽のようなものです。反芻動物が摂取した飼料中のセルロースやヘミセルロースを含む植物や炭水化物は、第一胃内で嫌気性発酵され、分解されてピルビン酸が生成され、その後大量の二酸化炭素が発生します。

同時に、ルーメン微生物は炭水化物を分解して揮発性脂肪酸を生成する過程で大量の電子伝達体を放出し、これらの電子伝達体は水素に還元されます。

優勢なメタン生成細菌などのほとんどのルーメンメタン生成菌は、水素とギ酸を使用して CO2 をメタンに還元することができます。水素栄養経路は第一胃における主要なメタン生成経路であり、第一胃におけるメタン合成の約 82% は水素による二酸化炭素の還元によって生じます。

一部のルーメンメタン生成菌は、メチル構造（メチルアミン、メタノール、メチルメルカプタンなど）を二酸化炭素に酸化し、電子を生成し、さらにメチル基をメタンに還元することもできます。

メタン生成菌などの少数のルーメンメタン生成菌は酢酸と反応し、それを二酸化炭素とメタンに分解することができます。最後に、牛は体内に蓄積したメタンを排泄します。

反芻動物がメタンを生成するプロセス |科学ニュース

アルゼンチンの農業科学者2人がガスの実験

アルゼンチンの農業科学者たちは、牛のオナラを集めるために、牛専用の風船型のプラスチック製バックパックを設計した。これは「牛のオナラバッグ」とも呼ばれる。この装置は、牛の胃の中にチューブを直接挿入し、牛が排出するメタンを発生源で収集することができます。チューブは集められたガスをバックパックに送ります。
実験では少なくとも10頭の牛が検査され、そのうち数頭は囲いに入れられ、軒先から吊るしたエアバッグで排出物を採取し、分析された。この「牛の屁袋」は最大300リットルのメタンを収集できます。科学者たちはその後、収集したガスを「天然ガス」に精製し、自動車燃料として使用します。天然ガスは最大 24 時間自動車に動力を与えることができます。

出典: 「牛のオナラを集める: 地球温暖化に対する愚かだが素晴らしい解決策」

体重550kgの牛は、毎日平均800～1000リットルのガスを放出します。理論上、この体重の牛が毎日排出するメタンは、自動車を72時間走らせるのに十分な量です。

牛のオナラを集めるために使われたバックパックの出所 |レーシング絶滅チャレンジ：ダイエット |ディスカバリーブログ |発見

したがって、牛のオナラを集めることは見苦しく不快な仕事のように思えるかもしれませんが、実際には環境に優しく、エネルギーを節約する科学的研究の試みなのです。これらの取り組みは、私たち人類が温室効果ガスの排出を削減し、新たなエネルギーを開発するための前向きな実証効果を生み出しました。