バイオガス

土壌中では、メタンは嫌気性環境でメタン生成菌によって生成されますが、好気性領域では主にメタン資化菌によって消費されます。メタン放出は、バランスがメタン生成菌に有利になったときに発生します。湿地土壌はメタンの主な自然発生源です。その他の発生源には、海洋、森林土壌、シロアリ、野生の反芻動物などがあります。^{[ 6 ]}

嫌気性消化は、微生物が酸素のない状態で生分解性物質を分解する一連のプロセスです。^{[ 7 ]}このプロセスにより、燃料として使用できるバイオガスが生成されます。工業用バイオガス生産は、家畜糞尿や有機廃棄物を処理するために建設された嫌気性消化槽のように専用に構築することも、埋立地や廃水処理場から副産物として生成されるバイオガスを回収することもできます。 ^{[ 8 ]}

埋立地ガス

埋立地ガスは、湿った有機廃棄物が嫌気性条件下で分解されることによって、バイオガスと同様の方法で生成されます。^{[ 12 ] [ 13 ]}廃棄物は、上に堆積された材料の重量によって覆われ、機械的に圧縮されます。この材料は酸素への曝露を防ぎ、嫌気性微生物の繁殖を可能にします。バイオガスは蓄積され、ガスを回収するように設計されていない場合は、ゆっくりと大気中に放出されます。制御されていない方法で放出された埋立地ガスは、埋立地から漏れて酸素と混ざると爆発する可能性があるため、危険です。爆発下限はメタン5%、爆発上限はメタン15%です。^{[ 14 ]}

バイオガス中のメタンは二酸化炭素よりも28倍^{[ 15 ]}強力な温室効果ガスです。そのため、大気中に放出される封じ込められていない埋立地ガスは、地球温暖化の影響に大きく寄与する可能性があります。さらに、埋立地ガス中の揮発性有機化合物（VOC）は光化学スモッグの形成に寄与します。^{[ 16 ]}

糞便汚泥は、オンサイト衛生システムの産物です。収集および輸送後、糞便汚泥は、従来の処理プラントで下水として処理することも、糞便汚泥処理プラントで独立して処理することもできます。糞便汚泥は、堆肥化またはバイオガス生成を含む嫌気性消化システムで有機性固形廃棄物と共同処理することもできます。^{[ 17 ]}資源回収および再利用は、 CGIAR水、土地、生態系研究プログラムのサブプログラムです。エネルギー回収のための後処理は経済的に実現可能であり、衛生、健康、環境問題に取り組むことができると主張しています。^{[ 18 ]}

廃水処理は、2025年の米国の電力消費量の3～4％を占める（電気自動車の充電は0.5％）。従来の処理プロセスでは、年間約2100万トンの温室効果ガスが排出される。米国の約1万5000の廃水処理施設の約半分は嫌気性消化を使用しており、これは通常、汚泥の40％未満をバイオガスに変換する。残りは通常、埋立地に送られ、メタンとCO2を放出_する。

嫌気性条件下で堆肥を貯蔵すると、高濃度のメタンが発生します。貯蔵中および堆肥が土地に施用された後、脱窒プロセスの副産物として亜酸化窒素も生成されます。亜酸化窒素（N₂O）₂ O) は二酸化炭素よりも 273 倍、メタンは二酸化炭素よりも 27 倍、温室効果ガスとして強力である。 ^{[ 15 ]}

牛糞を嫌気性消化によってメタンバイオガスに変換することで、米国の数百万頭の牛は1,000億キロワット時の電力を生産できるようになり、これは米国全土の数百万世帯に電力を供給するのに十分な量である。牛1頭は1日で3キロワット時の電力を生成するのに十分な量の糞を生産できる。^{[ 31 ]}さらに、牛糞を分解させる代わりにメタンバイオガスに変換することで、地球温暖化ガスを9,900万トン（97 × 10 ^ ⁶ロングトン、109 × 10 ^ ⁶ショートトン）または4%削減できる可能性がある。^{[ 32 ]} 

他の環境団体は、家畜糞尿由来のバイオガスはグリーンウォッシングの一種だと主張している。彼らは、バイオガスは集約型畜産施設の利用を奨励し、補助金を支給し、硫化水素などの他の汚染物質を排出すると主張している。^{[ 33 ]} 2022年、バーニー・サンダース上院議員やエリザベス・ウォーレン上院議員を含む6人の米国上院議員は、バイオガスは納税者の資金なしでは成功できず、その資金は他の方法に使う方が良いと主張した。彼らはまた、バイオガスは業界の統合を加速させ、農場がバイオガス補助金を受け取るのに十分な規模になるために規模を拡大する可能性があると主張した。彼らは、カリフォルニア州がバイオガス奨励プログラムを開始した後、農家がそうした証拠を挙げている。^{[ 34 ]}

バイオガスへの資金提供レベルはすでに特に過剰であると主張する人もいる。例えば、ウィスコンシン州では、わずか2年間（2022～2023年）のバイオガスへの支出が、12年間の太陽エネルギーへの支出を上回っている。^{[ 35 ]}意図的に植えられたトウモロコシからのバイオガスの製造は、これらのプランテーションの非常に集中的で激しい土壌侵食性のため、持続不可能で有害であると説明されている。^{[ 36 ]}

生成されたバイオガスには、二酸化炭素や窒素などの不活性ガスが最大 50% 含まれており、これがガスの発熱量を低下させます。バイオガスには、パイプや機械を腐食させる硫化水素などの腐食性化合物も含まれています。^{[ 30 ]}バイオガス中のメタンは、バイオガスアップグレーダーによって化石天然ガスと同じ基準まで濃縮することができ、化石天然ガス自体も精製プロセスを経る必要があり、バイオメタンになります。地域のガスネットワークが許せば、バイオガスの生産者はその配給ネットワークを利用できます。ガスはパイプライン品質に達するために非常にクリーンである必要があり、配給ネットワークが受け入れるのに適した組成でなければなりません。二酸化炭素、水、硫化水素、および粒子状物質が存在する場合は除去する必要があります。^{[ 30 ]}

バイオガスの高度化には、主に水洗浄、圧力スイング吸収、セレクソール吸収、アミンガス処理の 4 つの方法があります。^{[ 38 ]}これらに加えて、バイオガス高度化のための膜分離技術の使用が増加しており、ヨーロッパと米国ではすでにいくつかのプラントが稼働しています。^{[ 30 ] [ 39 ]}最も一般的な方法は水洗浄で、高圧ガスがカラムに流れ込み、二酸化炭素やその他の微量元素が、ガスと逆方向に流れるカスケード状の水によって洗浄されます。この構成により、98% のメタンが得られ、メーカーはシステム内での最大 2% のメタン損失を保証しています。バイオガス高度化システムを稼働させるには、ガスの総エネルギー出力のおよそ 3% ～ 6% が必要です。

バイオガスをバイオメタンにアップグレードすれば、バイオガスをメタングリッド（天然ガスグリッド）に注入することが可能です。マイクロコージェネレーションが普及するまでは、バイオガス発電所で生産されるエネルギーの3分の2が（熱として）失われていました。グリッドを使用してガスを消費者に輸送することで、エネルギーをオンサイト発電に利用でき、^{[ 40 ]}エネルギー輸送における損失を削減できます。天然ガス輸送システムの典型的なエネルギー損失は1%から2%、電力輸送では5%から8%です。^{[ 41 ]}バイオガスはガスグリッドに注入される前に、天然ガス品質にアップグレードされる精製プロセスを経ます。精製プロセスでは、ガスグリッドや最終使用者に有害な微量成分が除去されます。^{[ 42 ]}

濃縮して圧縮すれば、車両輸送に利用できます。圧縮バイオガスは、スウェーデン、スイス、ドイツで広く利用されるようになっています。バイオガスを動力源とする列車「バイオガストレイン・アマンダ」は、2005年からスウェーデンで運行されています。^{[ 43 ] [ 44 ]}バイオガスは自動車の動力源にもなります。1974年に制作されたイギリスのドキュメンタリー映画「スイート・アズ・ア・ナッツ」では、豚の糞尿からバイオガスを生産するプロセスが詳しく紹介され、それが改造された燃焼エンジンの燃料としてどのように使われるかが示されました。^{[ 45 ] [ 46 ]} 2007年には、世界中で推定12,000台の車両が高度化されたバイオガスを燃料として利用しており、そのほとんどはヨーロッパで使用されています。^{[ 47 ]}

バイオガスは、ガス流中にミストや霧を含む湿性ガスおよび凝縮ガス（または空気）のカテゴリーに属します。ミストや霧は主に水蒸気で、ガス流全体にわたってパイプや煙突の側面に凝縮します。バイオガス環境には、廃水消化槽、埋立地、畜産施設（覆われた家畜用ラグーン）などがあります。超音波流量計は、バイオガス雰囲気で測定できる数少ない装置の1つです。ほとんどの熱式流量計は、水分によって安定した高流量値と連続的な流量スパイクが発生するため、信頼できるデータを提供できませんが、圧力損失を最小限に抑えながらバイオガス流量を正確に監視できる一点挿入式熱式質量流量計もあります。これらは、日々の温度変動や季節的な温度変動によって流量流中に発生する水分変動に対応し、流量流中の水分を考慮して乾燥ガス値を算出します。

バイオガスは、 JenbacherやCaterpillar のガスエンジンなど、さまざまな種類の内燃機関で使用できます。 ^{[ 48 ]}ガスタービンやBHPPなどの他の内燃機関は、バイオガスを電気と熱の両方に変換するのに適しています。消化液は、バイオガスに変換されなかった残りの無機物です。農業用肥料として使用できます。バイオガスは、農業廃棄物からバイオガスを生産し、熱電併給 ( CHP ) プラントで熱と電気を共同生成するシステムの燃料として使用できます。風力や太陽光などの他のグリーンエネルギーとは異なり、バイオガスは必要に応じてすぐに利用できます。バイオガスを化石燃料の代わりに燃料として使用すると、地球温暖化係数も大幅に削減できます。^{[ 49 ]}ただし、バイオガスによって生成される酸性化と富栄養化のポテンシャルは、化石燃料の代替品よりもそれぞれ 25 倍と 12 倍高くなっています。この影響は、原料の適切な組み合わせ、消化槽の覆い付き貯蔵、および漏れた物質を回収するための改良された技術を使用することで軽減できます。全体として、結果は依然として、バイオガスを使用することで、化石燃料の代替と比較して、ほとんどの影響を大幅に削減できることを示唆しています。システムを導入する際には、環境へのダメージと温室効果ガスの排出のバランスを考慮する必要があります。^{[ 50 ]}

欧州連合（EU）には、廃棄物管理と埋立地に関する法規制があり、これを埋立地指令と呼んでいます。英国やドイツなどの国では、農家に長期的な収入とエネルギーの安定供給を提供する法律が施行されています。^{[ 52 ]} EUでは、バイオガスを使用する内燃機関は燃焼を最適化するために十分なガス圧を持つことが義務付けられており、欧州連合内では、欧州指令2014-34/EU（以前は94/9/EG）に従って製造されたATEX遠心ファンユニットが義務付けられています。これらの遠心ファンユニット、例えばCombimac、Meidinger AG、Witt & Sohn AGは、ゾーン1と2での使用に適しています。

米国では、埋立地ガスにはVOCが含まれているため、埋立地ガスを禁止する法律が制定されています。米国大気浄化法および連邦規則集第40編（CFR）では、埋立地の所有者に、排出される非メタン有機化合物（NMOC）の量を推定することを義務付けています。推定NMOC排出量が年間50トンを超える場合、埋立地の所有者はガスを回収し、同伴するNMOCを除去するために処理する必要があります。これは通常、ガスを燃焼させることを意味します。埋立地の場所が遠隔地にあるため、ガスから発電することは経済的に実現不可能な場合があります。^{[ 53 ]}嫌気性消化システムの開発を支援するさまざまな助成金や融資があります。米国農村エネルギープログラムは、バイオガスシステムに対する融資と助成金を提供しており、環境品質インセンティブプログラム、保全管理プログラム、および保全融資プログラムも同様です。^{[ 54 ]}

バイオガスには多くの利点があるため、人気のエネルギー源になりつつあり、米国での利用も増え始めています。^{[ 55 ]} 2003年、米国は「埋立地ガス」から43 TWh（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%に相当します。 ^{[ 47 ]}牛糞由来のメタンバイオガスは米国で試験中です。サイエンス・アンド・チルドレン誌がまとめた2008年の研究によると、牛糞由来のメタンバイオガスは、米国全土の数百万世帯に電力を供給するのに十分な1000億キロワット時を生産するのに十分です。さらに、メタンバイオガスは、温室効果ガス排出量を9900万メトリックトン、つまり米国で発生する温室効果ガスの約4%削減できることが試験で証明されています。^{[ 56 ]}   

アメリカバイオガス協議会によると、2021年に農場ベースの消化槽の数は21%増加した。^{[ 57 ]}バーモント州では、酪農場で生成されたバイオガスがCVPSカウパワープログラムに含まれていた。このプログラムは当初、セントラルバーモント公共サービス公社が任意料金として提供していたが、最近グリーンマウンテンパワーと合併し、現在はGMPカウパワープログラムとなっている。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支払われる。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る。このプログラムは、農場を所有するビルとブライアン・ロウェル兄弟が、酪農場が直面する糞尿管理の課題、例えば糞尿の臭いや、動物の飼料として栽培する必要のある作物の栄養利用可能性などに対処したいと考えたことから始まった。彼らは、950頭の牛と搾乳センターの廃棄物を処理して再生可能エネルギー、おがくずの代替となる敷料、植物に優しい肥料を生産するために嫌気性消化槽を設置した。エネルギーと環境特性は、GMP Cow Power プログラムに販売されている。平均して、ローウェル夫妻が運営するシステムは、他の300～350世帯に電力を供給するのに十分な電力を生産している。発電機の容量は約300キロワットである。^{[ 58 ]}

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動力源として利用されている。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日あたり1000バレルの石油を節約している。全体として、この発電所は輸送コストを削減し、バイオガスに依存する将来の発電所のためにさらに多くの雇用を創出するだろう。^{[ 59 ]}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、統合糞尿利用システムを使用して、飼育場の糞尿、都市有機物、エタノール工場の廃棄物を利用してボイラーの熱を生産している。フル稼働時には、この工場はエタノールとメタノールの製造プロセスで使用される化石燃料の90%を置き換えることが期待されている。^{[ 60 ] [ 61 ]}カリフォルニア州では、サザンカリフォルニアガス会社が、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、電化が難しい経済部門でより有効に活用できる」という立場を取っている。^{[ 62 ]}

ヨーロッパでは、開発レベルに大きなばらつきがあります。ドイツ、オーストリア、スウェーデン、イタリアなどの国はバイオガスの利用においてかなり進んでいますが、大陸の他の地域、特に東ヨーロッパでは、この再生可能エネルギー源には大きな可能性が秘められています。MT -Energieは、再生可能エネルギー分野で事業を展開するドイツのバイオガス技術会社です。^{[ 63 ]}法制度、教育制度、技術の利用可能性の違いが、この未開発の可能性の主な理由です。^{[ 64 ]}バイオガスのさらなる発展に対するもう一つの課題は、否定的な世論です。^{[ 65 ]}

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普及を促進する非営利団体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、家庭ごみの分別収集を促進してガス生成の可能性を高めること、車両燃料としてのバイオメタンの生産を支援することという3つの優先事項を定めています。2013年7月時点で、EBAは欧州24か国から60の会員を擁していました。^{[ 66 ]}

家庭用バイオガスプラントは、家畜の糞尿と人糞をバイオガスとスラリー（発酵した糞尿）に変換します。この技術は 、1日あたり50kgの糞尿を生産する小規模農家（豚約6頭または牛約3頭に相当）にとって実現可能です。この糞尿は、水と混ぜてプラントに投入するために収集可能でなければなりません。トイレを接続することも可能です。もう1つの前提条件は、発酵プロセスに影響を与える温度です。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。そのため、この技術は発展途上国の小規模農家にとってしばしば適しています。^{[ 84 ]}

規模や場所によって異なるが、一般的なレンガ造り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ドルから500ドル、アフリカでは最大1400ドルの投資で農村部の家庭の庭に設置できる。^{[ 85 ]}高品質のバイオガスプラントは、最小限のメンテナンス費用で済み、大きな問題や再投資なしに少なくとも15～20年間ガスを生産できる。利用者にとって、バイオガスはクリーンな調理用エネルギーを提供し、室内空気汚染を減らし、特に女性や子供にとって、従来のバイオマス収集に必要な時間を短縮する。スラリーはクリーンな有機肥料であり、農業生産性を向上させる可能性がある。^{[ 84 ]} 発展途上国では、バイオガスの使用により、薪による温室効果ガス排出量と比較して、温室効果ガス排出量が20%削減されることも判明している。さらに、動物1頭あたり年間384.1 kg CO2_相当の温室効果ガス排出量を削減できる可能性がある。^{[ 86 ]}

エネルギーは現代社会の重要な要素であり、社会経済発展の最も重要な指標の1つとなり得る。技術の進歩はあったものの、発展途上国の農村部を中心に約30億人が、薪、作物残渣、動物の糞などのバイオマス資源を粗末な伝統的なかまどで燃やすという伝統的な方法で調理に必要なエネルギーを得続けている。^{[ 87 ]}

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された技術です。^{[ 88 ]この地域のいくつかの国は、中国[ 89 ]}やインドなど、家庭用バイオガスに関する大規模なプログラムに着手しています。オランダ開発機構、SNV ^{[ 90 ]}は、家庭用バイオガスに関する国家プログラムを支援しており、その目的は、地元の企業が家庭向けバイオガスプラントを販売、設置、保守する商業的に実行可能な家庭用バイオガス部門を確立することです。アジアでは、SNVはネパール^{[ 91 ]}、ベトナム^{[ 92 ] [ 93 ]}、バングラデシュ^{[ 94 ]}、ブータン、カンボジア^{[ 94 ]} 、ラオス^{[ 95 ]} 、パキスタン^{[ 96 ]}、インドネシア^{[ 97 ]}、そしてアフリカで活動しています。ルワンダ、^{[ 98 ]}セネガル、ブルキナファソ、エチオピア、^{[ 99 ]}タンザニア、^{[ 100 ]}ウガンダ、ケニア、^{[ 101 ]}ベナン、カメルーン。南アフリカでは、組み立て済みのバイオガスシステムが製造・販売されている。重要な特徴の一つは、消化槽がプラスチック製で既製品であるため、設置に必要なスキルが少なく、設置が迅速であることだ。^{[ 102 ]}

バイオガスシステムは、多くの低・中所得国（LMIC）において、特に信頼できる電力や調理用燃料が不足している地域で、エネルギーへのアクセスにおいて非常に重要な役割を果たしています。小規模な消化槽は、家庭やコミュニティレベルでよく見られ、家畜の糞尿、農業残渣、有機家庭廃棄物を、調理、照明、暖房に使用できるメタンを豊富に含むガスに変換します。^{[ 103 ] [ 104 ]}

インドのバイオガス^{[ 109 ]}は、伝統的に乳牛の糞尿を原料としており、これらの「ゴバル」ガスプラントは、特にインドの農村部で長期間稼働しています。インドでは、20世紀半ばのバイオガス技術の初期開発には、農村部のエネルギー利用のために「ゴバルガス」システムを推進するエンジニアや研究者による実験や実証作業が含まれていました。その中には、 1957年にウッタル・プラデーシュ州シタプールに初期の成功したバイオガスプラントを設立し、後にアジットマルのゴバルガス研究ステーションに関連する作業を通じてバイオガスシステムの応用研究と普及に貢献したラム・バックス・シン博士がいました。彼の技術作業は、農業廃棄物に基づく分散型再生可能エネルギーソリューションを推進するインドの初期の取り組みの一部を形成しました。過去2～30年間、農村部のエネルギー安全保障に焦点を当てた研究機関は、ディーナバンドゥモデルなどの新しい効率的で低コストの設計につながるシステムの設計を強化してきました。ディーナバンドゥモデルは、インドで人気のある新しいバイオガス生産モデルです。 （ディーナバンドゥとは「困窮者の友」という意味です。）このユニットの容量は通常2～3立方メートルです。レンガまたは鉄筋コンクリート混合物を使用して建設されます。インドでは、レンガ造りのモデルは鉄筋コンクリート造りのモデルよりも若干高価ですが、インドの新・再生可能エネルギー省は、建設されたユニットごとにいくらかの補助金を提供しています。

主にメタン/天然ガスであるバイオガスは、メチロコッカス・カプスラタス菌の培養をわずかな土地と水のフットプリントで行うことにより、村で経済的にタンパク質が豊富な牛、家禽、魚の飼料を生成するためにも使用できます。 ^{[ 110 ] [ 111 ] [ 112 ]}これらの植物から副産物として生成される二酸化炭素ガスは、特にインドのような熱帯諸国で藻類養殖から藻類油やスピルリナをより安価に生産するために使用でき、近い将来、原油の主要な地位を置き換える可能性があります。^{[ 113 ] [ 114 ]}インド連邦政府は、農村経済と雇用の可能性を高めるために、農村地域で農業廃棄物またはバイオマスを生産的に利用するための多くの計画を実施しています。^{[ 115 ] [ 116 ]}これらの植物を使用すると、非食用バイオマスまたは食用バイオマスの廃棄物が、水質汚染や温室効果ガス（GHG）排出なしに高価値製品に変換されます。^{[ 117 ]}

LPG（液化石油ガス）はインドの都市部における主要な調理燃料源であり、その価格は世界の燃料価格の上昇とともに上昇しています。また、歴代政権が家庭用調理燃料としてLPGを促進するために提供してきた多額の補助金は財政的負担となり、都市部における調理燃料の代替としてバイオガスへの注目が再び高まっています。これにより、建設に時間がかかるRCCやセメント構造物と比較して、モジュール展開用のプレハブ式消化槽の開発につながりました。Biourjaプロセスモデル^{[ 118 ]}のようなプロセス技術への新たな注目により、インドにおける中規模および大規模嫌気性消化槽は、主要な調理燃料としてのLPGの潜在的な代替として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、小規模な消化施設で糞尿を嫌気性消化して生成されるバイオガスはゴバルガスと呼ばれています。このような施設は、インドでは200万世帯以上、バングラデシュでは5万世帯、パキスタンでは数千世帯、特に北パンジャブでは家畜の飼育数が多いことから、ゴバルガスが利用されていると推定されています。消化槽は、パイプ接続部を備えたコンクリート製の気密性の高い円形のピットです。糞尿は通常、牛舎から直接ピットに投入されます。ピットには必要な量の廃水が満たされます。ガスパイプは制御弁を介して台所の暖炉に接続されます。このバイオガスの燃焼は、ほとんど臭いや煙を伴いません。村での導入が容易で、安価な原材料を使用できるため、農村部のニーズを満たす最も環境に優しいエネルギー源の一つとなっています。このようなシステムの1つにシンテックス消化槽があります。一部の設計では、ミミズ養殖を利用して、バイオガスプラントで生成されたスラリーを堆肥としてさらに改良しています。^{[ 119 ]}パキスタンでは、農村支援プログラムネットワークがパキスタン国内バイオガスプログラム^{[ 120 ]を実施しており、5,360基のバイオガスプラント[ 121 ]}を設置し、200人以上の左官職人に技術研修を実施し、パキスタンのバイオガスセクターの発展を目指しています。ネパールでは、政府が家庭でのバイオガスプラント建設に補助金を提供しています。

少なくとも2023年現在、中国は家庭用バイオガスの世界最大の生産国であり、最大の消費国でもある。^{[ 122 ] : 172}中国は1958年からバイオガスの利用を試みてきた。1970年頃、中国は農業の効率化を図るため、600万基の消化槽を設置した。ここ数年、技術は急速な成長を遂げている。これは農業廃棄物からバイオガスを生成する初期の発展であると思われる。^{[ 123 ]}

中国の農村部におけるバイオガス建設は、発展傾向が高まっている。中国の急速な経済発展と深刻な煙害によってエネルギー供給が爆発的に増加し、バイオガスは農村部にとってより環境に優しいエネルギーとなっている。河北省清県では、作物の藁を主原料としてバイオガスを生成する技術が現在開発されている。 ^{[ 124 ]}中国には2650万のバイオガスプラントがあり、2007年までに105億立方メートルのバイオガスを生産していた。2010年には年間バイオガス生産量が2480億立方メートルに増加した。^{[ 125 ]}中国政府は農村部のバイオガスプロジェクトを支援し、資金を提供してきた。^{[ 126 ]} 2023年現在、3000万以上の中国の農村世帯がバイオガス消化槽を使用している。^{[ 122 ] : 172}冬季には、中国北部の地域でのバイオガス生産量は減少する。これは、消化槽の温度制御技術が不足しているため、低温環境では異なる原料の共消化が完了しないことが原因です。^{[ 127 ]}

ザンビアの首都ルサカには200万人の住民がおり、その半数以上が郊外地域に居住している。この人口の大部分は汲み取り式トイレを使用しており、年間約22,680トンの糞便汚泥が発生している。この汚泥は適切に管理されておらず、発生した糞便汚泥の60%以上が居住環境内に残っており、環境と公衆衛生の両方を損なっている。^{[ 128 ]}

1980年代初頭からバイオガスの研究と導入が始まっているにもかかわらず、ザンビアはサハラ以南アフリカにおけるバイオガスの導入と利用において遅れをとっている。調理や照明用のエネルギー供給には、家畜の糞尿や作物の残渣が必要である。資金不足、バイオガスに関する政策、規制枠組み、戦略の欠如、投資家の金融政策の不利、専門知識の不足、指導者、金融機関、地元住民の間でのバイオガス技術の利点に対する認識不足、地元住民の文化や伝統による変化への抵抗、バイオガス消化槽の設置および維持コストの高さ、研究開発の不足、不適切な管理、設置済み消化槽の監視の欠如、炭素市場の複雑さ、インセンティブと社会的公平性の欠如などが、ザンビアにおける国内バイオガス生産の獲得と持続可能な導入を妨げている課題の一部である。^{[ 129 ]}