石油巨头和农业巨头正在联手将牛粪转化为能源和利润。数学不成立。

美国奶牛每年产生数千亿磅的粪便，长期以来一直是令农民头疼的问题。

粪便的管理成本很高，而且显而易见的是，它的气味很难闻，这可能会导致邻居的投诉、抗议和诉讼，甚至偶尔会被罚款或轻罪指控。当奶牛场将粪便储存在巨大的露天泻湖中时（这是最常见和最便宜的方法），它就变成了一个气候问题：随着粪便分解，它会产生甲烷，一种气候“超级污染物”，以更快的速度加速气候变化比二氧化碳。

但近年来，越来越多的大型乳制品企业成功地将其昂贵、繁重的粪便转化为金钱，并将气候问题转化为所谓的气候解决方案。

这种炼金术依赖于一种称为生物消化器的机器，它通常以容纳粪便的大型罐的形式出现，或者作为覆盖奶牛场储存粪便的泻湖的密封件。当细菌分解粪便并产生甲烷时，生物消化器会捕获它和其他气体，从而产生所谓的“沼气”。与化石燃料衍生的天然气一样，沼气可用于为汽车和卡车提供燃料、发电或为家庭和企业供暖。

这些简单的机器可以消除甲烷并将粪便转化为气候解决方案，同时通过销售天然气为农民提供新的收入来源，这一说法在政界和企业界已被证明是引人注目的。由畜牧团体、 化石燃料巨头、 农业和环境监管机构、 公用事业公司、 共和党和民主党以及少数环保组织组成的广泛联盟已经联合起来，将粪便沼气视为一种双赢的、尚未开发的可再生能源。

甲烷排放量占美国气候排放量的12% ，减少甲烷排放量是美国减缓全球变暖努力的重要组成部分。拜登政府已指定粪便生物消化器作为其农业甲烷战略的关键部分。

为了利用沼气的潜力，联邦和州政府制定了一个庞大的慷慨的拨款、税收抵免、技术援助计划和贷款担保网络来建设生物沼气池基础设施。还有一项联邦计划以及众多州计划和私人市场，向乳制品生产商和能源公司发放沼气的宝贵信用。

但是，虽然粪便生物消化器确实通过捕获原本会进入大气中的甲烷并减少农场气味而为环保界的许多人带来了一些好处，但它们代表了一种阴险的绿色清洗形式。在一些国会议员的支持下，一个由环境、公共卫生和农业团体组成的联盟已经成立，以抵制沼气的兴起——他们将其重新命名为“工厂农场天然气”——认为其双赢的说法太不合理了。说实话真好。

生物消化器的批评者表示，这个过程充其量是对美国宝贵的气候资金的昂贵且低效的利用。

他们经常引用加州大学伯克利分校农业经济学家Aaron Smith的分析，他在 2023 年估计，建造和运营一个生物消化器每年每头牛的成本为 1,130 美元，而每头牛只产生价值 128 美元的天然气。

“这些东西非常昂贵——建造和运营生物消化器的成本是其生产的天然气价值的 10 倍，因此这是一种非常低效的天然气生产方式，”史密斯告诉我。 “你不可能从经济角度来证明这一点，所以证明它合理的唯一方法是减少甲烷排放并阻止它们逃逸对社会是否真的有价值。”

阻止甲烷的产生对社会很有价值，但使用粪便生物消化器，成本可能会超过收益。

反工厂化农业非营利组织 Farm Forward 在一份新报告中发现，乔·拜登总统具有里程碑意义的气候立法《减少通货膨胀法案》(IRA) 仅在 2023 年就为粪便沼气项目提供了超过 1.5 亿美元的补贴，主要是通过美国国务院的拨款美国农业农村能源计划 (REAP) 和宝贵的税收减免。

据 Farm Forward 称，未来几年可能会额外投入数亿爱尔兰共和军资金用于粪肥沼气项目。 IRA 通过后，美国沼气委员会对其“在未来几年推动沼气和清洁能源行业增长”的潜力表示欢迎。加州也拨款数亿美元，该州拥有美国最广泛的沼气项目。

批评者说，在最坏的情况下，粪便沼气会激励奶牛场扩大牛群规模，以生产更多粪便，从而进一步丰富、巩固和扩大残酷的工厂化农场系统，从而从这些“ 现金”的天然气中获得更有利可图的联邦和州信贷。 牛”生成。这与气候科学家的共识不一致，他们警告说，像美国这样的富裕国家必须大幅减少牲畜数量——尤其是牛——才能实现全球变暖目标。

它还为雪佛龙、英国石油公司和壳牌等石油和天然气巨头创造了新的收入来源，这些巨头投资了沼气项目并以可再生能源的名义出售。

从表面上看，沼气似乎是可再生的。只要人们消费乳制品，奶牛就会不断产生粪便。但这种营销花招掩盖了美国乳制品生产的两个基本方面。首先，牛粪本身并不含有甲烷。相反，尽管有低甲烷替代储存方法，但大型乳制品企业储存粪便的方式仍会产生强效温室气体。其次，美国牛奶长期供大于求。我们可以用更少的产生甲烷的奶牛来满足乳制品需求。

“我们的感觉是，爱尔兰共和军被歪曲为巩固石油大公司和农业大公司——爱尔兰共和军的激励措施正在造成真正的伤害，我认为，这不仅对气候运动，而且对工业化畜牧业改革和转型的努力都造成了真正的伤害。更可持续、更人性化的农业形式，”Farm Forward 执行董事安德鲁·德科里奥利 (Andrew deCoriolis)说道。

未来十年，除农业外，所有部门的温室气体排放量预计都会下降，而农业排放量预计将略有增加。美国政策制定者并没有像其他一些国家 开始采取的那样，激励农民种植更多气候友好型食品或最终监管农场污染，而是利用爱尔兰共和军和其他机构的资金， 加倍投入资金开发粪便生物消化器等技术。它们提供了一些适度但昂贵的短期环境效益，但代价是进一步将我们锁定在动物工厂化养殖模式中。

非营利组织“食品与水观察”的专职律师泰勒·洛布德尔说：“这是一个永不停息的施舍工厂，我们今天做出的所有这些决定都将使阻止这列肉汁列车变得更加困难。” ”。

加州如何引发“棕色热潮”

1976 年，美国第一台生物消化器安装在明尼苏达州的一个养猪场，几十年来它一直是一项小众技术。但一切在 2018 年左右发生了变化，这标志着沼气“棕色热潮”（有时被称为“棕色热潮”）的开始。那一年，由于加州的低碳燃料标准（LCFS），沼气变得非常有价值，该计划要求在该州运营的汽油和柴油公司降低其运输燃料的碳强度。

该计划的运作方式如下：加利福尼亚州设定了一个目标，以降低该州使用的运输燃料的平均碳强度，并且由于汽油和柴油的碳密集程度很高，进口和销售它们的公司会出现碳赤字。如果您是一家生产比传统天然气和柴油碳分数更低的替代燃料的公司（例如太阳能发电商或拥有生物消化器的奶牛场），您可以赚取积分并将其出售给燃料公司以获取利润需要根据加州法律降低碳强度。部分成本转嫁给了加油站的消费者。

每种燃料都有自己的碳强度分数，分数越低，公司通过生产该燃料可以获得的积分越多。 2018 年之前，LCFS 计划中粪便沼气的价值相对较低，因此很少有乳品厂参与，因为不值得安装和运营生物沼气池的成本。但随后加州更新了计算粪便沼气碳强度的方法，将其视为“避免的甲烷”的来源，否则这些甲烷可能会逃逸到大气中并使地球变暖。

虽然从技术上讲，粪便生物消化器确实可以将大气中的甲烷转移到储气罐中，但考虑到这是一种避免甲烷的形式，其前提是错误的。这是因为牛粪本身并不含有甲烷。相反，大多数大型乳制品厂将粪便储存在泻湖中——这是最便宜的粪便管理形式——会产生甲烷。拥有生物消化器的乳品厂并没有像二氧化碳去除项目那样从空气中吸收温室气体；而是从空气中吸收温室气体。他们首先产生不需要产生的新甲烷，然后将其捕获。

但加州决定将粪便沼气算作避免的甲烷，使其成为该计划中最有价值的替代燃料，平均碳强度得分约为 -300，甚至远低于太阳能或风能发电，而太阳能或风能发电的碳强度得分约为 -300。碳强度得分为零。柴油100左右。

“这一政策决定打开了粪肥淘金热的闸门，”洛布德尔说。

从 2020 年到 2024 年，全国粪便生物消化器的数量几乎翻了一番，从 175 个增加到 343 个。虽然大多数生物消化器建在加利福尼亚州，因为它是乳制品生产最多的州，但任何州的农民和能源公司都可以赚取积分并出售向在加利福尼亚州运营的燃料公司提供服务，其中许多公司建在乳制品丰富的德克萨斯州和整个中西部地区。

一些能源专家表示，粪便沼气的释放是以牺牲更快的车辆电气化为代价的。沼气在加州交通燃料使用的能源中所占比例不到 1%，但却获得了 LCFS 积分的 20%，需要大量资金，否则这些资金可能会用于电动汽车充电站等电气化项目。

曾在加州空气资源委员会 (CARB) 管理 LCFS 项目的吉姆·达菲 (Jim Duffy)痛斥了乳制品行业的优惠待遇：“没有其他行业被视为甲烷污染自然是基线的一部分，然后又投入巨额财政资金。”仅仅减少自身污染的激励措施。”例如，与奶牛粪便泻湖类似，垃圾填埋场也会产生甲烷，但捕获甲烷并不被视为“避免的甲烷”的一种形式，其价值只是粪便沼气的一小部分。

上个月，包括食品与水观察在内的一组环境正义组织起诉 CARB ，称其未能分析激励粪便沼气以及由此受益于信贷的奶牛场扩张对环境的影响以及附近社区的公共卫生。

这种担忧——通过使粪便变得如此有价值，加州正在激励大型奶牛场变得更大——是反工厂化农业倡导者对粪便沼气批评的核心。 “加利福尼亚州近 90% 的奶牛以及全球一些最大的乳品厂都生活在中央山谷，”诉讼原告、Defensores del Valle Central para el Aire y Agua Limpio 的玛丽亚·阿雷瓦洛 (María Arévalo) 在书中写道。 新闻稿。 “我们一次又一次地提出，随着乳品厂规模的扩大和乳制品消化池的安装，我们社区的条件和影响正在变得越来越糟。”

一些小规模的分析证实了这一点。根据地球之友和社会责任农业项目的分析，威斯康星州基沃尼县拥有生物消化器的奶牛场增加了牛群规模，以产生更多利润——更多的奶牛、更多的粪便、更有价值的碳信用额（披露：去年，我的合作伙伴与地球之友合作开展了一个与沼气无关的短期咨询项目。）

根据爱荷华州报纸《公报》的分析， 爱荷华州也发生了同样的情况， 《内部气候新闻》发现，加州有 20 多家处于生物消化器开发不同阶段的奶牛场正在寻求批准增加牛群规模。

史密斯 表示，在 2018 年做出决定后的几年里，加州的奶牛总数没有增加。然而，该州的畜群规模多年来一直在下降；乳品生物消化器的繁荣可能只是帮助避免了进一步的衰退。

值得注意的是，奶牛粪便仅占美国甲烷排放量的 4.4%。另外 6.4% 来自奶牛的打嗝，生物消化器无法捕获这些打嗝。 （美国其余的甲烷主要来自肉牛、化石燃料和垃圾填埋场。）因此，如果一些乳制品生产商扩大畜群规模以产生更多沼气，他们可能会无意中因增加奶牛打嗝产生的甲烷排放而使问题恶化。

贸易组织美国沼气委员会执行董事帕特里克·瑟法斯驳斥了生物沼气池会激励农场扩大规模的论点：“我认为没有人证明其中存在因果关系，”他告诉我。 “我认为可能存在某种相关性。”

也有可能一些农场由于沼气激励措施而变得更大，并导致无法在价格上与它们竞争的小型农场关闭。如果真是这样，这将加剧乳制品行业长期的整合趋势——拜登政府原本试图阻止这一趋势。进一步的整合还意味着农村社区的污染更加集中，使加州和拜登政府的甲烷目标与他们的环境正义举措相抵触。

CARB 拒绝了本文的采访请求，并拒绝对未决诉讼发表评论。一位发言人通过电子邮件表示，LCFS 是“加州解决气候污染和改善空气的创新措施组合中的一个成功的政策工具。”

到2021 年底，通过加州计划和联邦计划（粪便沼气项目中常见的双重浸入形式）的综合抵免，一头牛平均每年可赚取约 2,600 美元，而一头牛奶每年价值约 4,500 美元。这是行业平均水平，但一些农民表示，他们的粪便与牛奶一样有价值，甚至更有价值，这一事实可能会鼓励一些人种植牛群。

然而，在过去几年中，由于粪便沼气和其他替代燃料充斥市场，加州碳信用额的价值大幅下降。如今，由于 LCFS 信用值下降，一头牛的沼气信用值每年接近 1,600 美元。

但去年 11 月，加州提高了对运输燃料供应商的碳减排要求，这一决定预计将提高该计划积分的价值，并使传统燃料供应商更加依赖粪便沼气等替代燃料。

与此同时，一些乳制品研究人员认为，该行业的未来在于中西部上游和五大湖地区，部分原因是气候变化——该地区气候温和，淡水丰富，与干旱频发的加利福尼亚州不同。中西部各州还承诺减少监管， 积极吸引加州奶农到他们的地区。

该地区也可能是沼气行业未来的关键。近年来，中西部地区建造了数十个新的粪便生物消化器，许多州立法机构也推出了支持沼气的法案。

“他们想要一个新市场，”Farm Forward 的政策研究员特雷弗·麦卡蒂 (Trevor McCarty)说。棕色灯心草似乎正在慢慢向东移动。

棕色热潮向东移动

在过去的几年里，由政策制定者、监管机构、化石燃料巨头和农业企业组成的支持沼气联盟一直忙于建设这个新市场。中西部地区拥有充足的乳制品和生猪存栏以及对农业友好的州立法机构，准备像加利福尼亚州一样高度重视沼气，并且对该行业实施的监管很少。

2021年，爱荷华州通过了一项法案，取消了拥有生物消化器的农场可饲养动物数量的上限，这直接导致了牛群规模的增加。 2023 年，美国环保署在该州联合主办了一次会议（雪佛龙部分赞助），以“激发人们对该地区厌氧消化潜力的好奇心”。

调查中西部的一项分析发现，2022 年和 2023 年， 威斯康星州用于沼气项目的联邦农村清洁能源资金远多于在农场安装太阳能电池板或进行能源效率升级，这与该计划的国家支出比率相反，其中大部分支出用于太阳能项目。

据 Farm Forward 报道，现在，能源和农业行业正在密歇根州推动一系列支持沼气的法案，为该州扩大粪便沼气行业铺平道路。

“这是一种双管齐下的方法，”麦卡蒂告诉我。一方面，这两个行业正在游说密歇根州参议院通过一项法案，该法案将建立类似于加利福尼亚州的运输燃料计划，麦卡蒂表示，这将“对[行业]自身利益来说非常有利可图”。另一方面，农业游说团体密歇根农业局支持该州众议院的两项法案，这些法案将免除沼渣——沼气生产中剩余的固体粪便，造成水污染风险——免受关键法规的约束。

刚刚结束的密歇根州最近一次立法会议没有通过任何法案。新的会议几天后开始。

“这将是我们将继续迭代并在明年再次推出的内容，”密歇根州清洁燃料组织（一个提倡替代运输燃料的贸易组织）的执行董事简·麦凯瑞（Jane McCurry）在谈到设立该法案的法案时说道。密歇根州交通燃料计划。

许多密歇根环保组织不希望在该计划中使用粪便沼气。当被问及密歇根州清洁燃料组织是否会考虑倡导削减这一政策时，麦凯里说：“我们确实致力于继续迭代这项政策。 ……我们非常愿意继续寻找中间立场和妥协。”

谢丽尔·卢布尔(Cheryl Ruble)曾是一名医生，也是密歇根人正义食品系统的志愿者倡导者，该组织一直游说反对这些法案，她表示，拟议的清洁燃料标准中关于沼气的斗争一直很困难。

“该行业在营销方面做得非常非常好，”卢布告诉我。 “我们正在开展一场出色且资金充足的营销活动。我们还与许多财力雄厚的企业作斗争：大能源、大农业、大浪费、大公用事业、大金融。”粪便沼气看似双赢的说法一直吸引着两个政党：民主党提出了清洁燃料标准法案，而两党议员则提出了放松管制法案。

其他许多州也在考虑类似的计划，包括主要乳制品州纽约州和明尼苏达州。今年早些时候，另一个顶级乳制品州新墨西哥州通过了立法来建立这样一个项目，但尚未决定如何评估粪便沼气。

尽管密歇根州的法案未能推动本次立法会议，但一些沼气项目已设法在密歇根州国库中找到资源。 10月，国营密歇根战略基金向雪佛龙和沼气开发商BerQ RNG 授予价值分别为1亿美元和2.35亿美元的免税债券，以支持“小企业”的名义为粪便沼气项目提供资金。威斯康星州、 爱荷华州等 州也发行了类似的免税债券，导致各州损失了数百万美元的税收。

除了州级计划之外，农业部、能源部、财政部和环境保护部还有大约两打联邦计划可供农民和能源公司建造生物消化器。财政部还在权衡使用粪便沼气的电力生产商是否可以获得清洁能源税收抵免。但对粪便生物消化器的日益严格的审查，以及即将上任的特朗普政府控制气候支出的潜力，使人们对沼气的一些乐观情绪产生了疑问。

比沼气更好

尽管加州如此高度重视粪肥沼气的决定存在缺陷，但该决定还是有一定逻辑的——无论有多么缺陷。 2015年，加州通过了一项法律，要求到2030年大幅减少甲烷排放，该州的大量排放来自牲畜，因为该州拥有庞大的乳制品业。该州已经建造了一些生物消化器基础设施，因此建造更多生物消化器基础设施是一个立即可行的选择，并且已经得到了行业的认可。

据该州称，到 2019 年，加州的乳制品生物消化器计划每年将减少四分之一的乳制品甲烷排放量，相当于减少道路上近 50 万辆汽车。

但“如果我们完全摆脱蚀刻草图并重新开始，我不会优先考虑奶牛场的厌氧消化池作为我想要投资大量资金的地方，”史密斯说。 “我希望进行大量研究和开发，寻找更好、更有效的粪便处理方法，以减少甲烷排放。”

根据环境智库突破研究所的分析，从2017年到2021年，用于减少牲畜粪便排放的联邦研发资金每年收到400万美元——尽管粪便占农业气候缓解研发资金总额的13%，但这仅占农业气候缓解研发资金总额的3%农业排放。

美国沼气委员会的瑟法斯表示，考虑到美国需要尽快减少甲烷排放，生物沼气池是值得的：“我认为有一个非常合理的科学论据，即短期内花钱减少甲烷排放量。”这个术语具有非常非常高的价值，因此可能值得在生物消化器等已知解决方案上多花一点钱。

食品与水观察组织的洛布德尔并不否认美国甲烷问题的紧迫性，但他认为激励粪便沼气缺乏远见：“我们最不应该做的就是急于采取短期的假设解决方案，这些解决方案很容易锁定长期目标。 – 长期的、持久的问题。这是糟糕的政策。”

遏制牲畜排放的一系列可能性包括饲料添加剂，例如Bovaer （一种每天喂给奶牛的产品，可以将奶牛打嗝时产生的甲烷减少约 30%），在减少甲烷方面比粪便生物消化器更具成本效益。它显示出了希望，但问题仍然在于谁将为此买单，以及它是否也会产生像沼气这样的不正当激励措施。

政府还可以简单地向奶农支付费用，以减少饲养奶牛的数量，一些环保组织表示，这比资助生物消化器更便宜，并且是减少气候和局部污染的最可靠方法。乳制品价格和需求已经有些人为；据估计，45% 的乳制品生产由美国政府补贴。 荷兰已开始向农民支付费用，要求他们停止饲养生猪和其他牲畜，以减少该国的氮污染。

另外， 丹麦正在资助一系列政策，激励农民种植更多植物性食品，与动物性食品相比，植物性食品对环境的影响要小得多。从 2030 年开始，该国还将适度征收牲畜排放税。

最简单的解决方案是让乳制品行业自费减少其认为合适的甲烷排放量，而不是依靠增加纳税人的资金注入来解决其自身造成的问题。粪便管理系统将粪便堆放在室外土堆中并暴露在氧气中——与大多数商业奶牛场使用的粪便泻湖系统相反——很大程度上避免了甲烷的释放。

“现在有些奶牛场没有粪便甲烷问题，”洛布德尔谈到使用这些“干”管理系统的农场时说道。

尽管有很多反对沼气的好论据，但对于该行业来说，其增长潜力是无限的。根据美国沼气委员会的统计，密歇根州、威斯康星州和爱荷华州目前有 53 个粪便沼气厂，但还有可能再增加 1,900 个左右，全国各地还有数万个。一家大型沼气公司表示，它计划“像变形虫一样”蔓延。

“这里的整个路线图绝不是仅仅减少污染，”洛布德尔说。 “这里的长期路线图是在每个大型乳制品厂建立沼气池，产生尽可能多的甲烷用于其他行业。”

原文： https://www.vox.com/future-perfect/392881/dairy-biogas-manure-digester