Вуглекислий газ діє як фактор, здатний змінити клімат, але насправді метан є набагато більш потужним парниковим газом. Команда Массачусетського технологічного інституту продемонструвала новий спосіб видалення метану з повітря навіть при дуже низьких концентраціях за допомогою звичайного типу глини, використовуваної для виготовлення наповнювача для котячих туалетів.
Метан викидається у великих кількостях в результаті сільського господарства, видобутку вугілля, танення вічної мерзлоти, а також в якості побічного продукту при переробці і транспортуванні природного газу.
У порівнянні з вуглекислим газом метан у 81 раз більш ефективно утримує тепло в атмосфері в перші 20 років свого існування і в 27 разів більш ефективно за ціле століття. Це означає, що вловлювання і видалення метану має бути ключовою частиною стратегій з пом'якшення наслідків зміни клімату.
І тепер у дослідників Массачусетського технологічного інституту може бути багатообіцяючий новий підхід з використанням цеолітових глин - звичайних пористих мінеральних структур, які часто використовуються в якості комерційних адсорбентів. Команда вчених виявила, що при обробці цеоліту міддю матеріал став дуже ефективно витягувати метан з навколишнього повітря.
Щоб перевірити цю ідею в лабораторії, дослідники помістили частинки цеоліту, обробленого міддю, в реакційну трубку і пропустили через неї повітря, що містить різні концентрації метану.
Рівні метану варіювалися від двох частин на мільйон (ppm) до двох відсотків концентрації, що, за словами команди, охоплює діапазон рівнів метану в навколишньому повітрі. Реакційну трубку також нагрівали до різних температур, щоб прискорити процес.
І дійсно, цеоліт зміг захопити і перетворити 100 відсотків метану в трубці при нагріванні до 310 ° C. Це набагато холодніше, ніж вимагають інші методи вловлювання метану, і працює при набагато нижчих концентраціях, що може допомогти новій техніці працювати практично в реальному світі.
Але є, звичайно, заковика - метод перетворює метан на вуглекислий газ. Перетворення одного парникового газу в інший далеко не ідеальна конструкція, але дослідники кажуть, що вигода все одно буде.
Конверсія половини атмосферного метану (і без того складне завдання) додасть лише близько 0,2 відсотка сьогоднішнього атмосферного CO2, але дасть 16-відсоткову економію з точки зору потепління.
Інші типи цеолітів використовувалися в минулих дослідженнях для вловлювання метану, але з перевагами роботи при кімнатній температурі і перетворення газу в корисний метанол. Однак насправді вони працювали тільки з природним газом, основним компонентом якого є метан, а не з атмосферним повітрям, тому вони більше підходять для зупинки витоків метану в джерелі, ніж для видалення газу з атмосфери.
Дослідники кажуть, що найбільш багатообіцяючим місцем для першого використання нового каталізатора будуть вугільні шахти і корівники, які часто містять концентровані кишені метану.
Технологічні вимоги до цих місць будуть відносно простими, і їх можна було б інтегрувати в існуючі системи циркуляції повітря.
Проте, звичайно, є ще багато перешкод, які необхідно подолати, перш ніж цей метод зможе стати життєздатним, включаючи те, як змусити повітря більш ефективно проходити через глиняний матеріал.
Дослідники отримали грант у розмірі 2 мільйонів доларів для розробки технології в обладнання, яке можна випробувати на шахтах і ^ фермах.
Дослідження було опубліковано в журналі ACS Environment Au.