Озера чи покриті рослинністю і ряскою заплави тихих річок можуть бути придатними для видобутку метану. У новому дослідженні вчені-екологи пропонують нові підходи та технології, яким чином можна видобувати природний метан та використовувати його як джерело енергії у вигляді метанолу
Обговорення поточної кліматичної кризи, як правило, зосереджується на діоксиді вуглецю (CO2). Парниковий газ метан (CH4) менш відомий, але, хоча його концентрація в атмосфері є значно меншою, його шкідливість в якості впливу на глобальне потепління в 80-100 разів більша на одиницю маси, аніж у діоксиду вуглецю.
Рис. Річка Кем біля Трініті-коледжу, Кембридж, Великобританія. Фото: Cruccone
Більше половини метану, емісія якого спричинена діяльністю людини, надходить від видобутку нафти та виробництва сільськогосподарських добрив. Але газ також створюється шляхом природного розкладання біомаси мікробами, наприклад в озерах чи річкових заплавах та заболочених місцинах.
У своїй нещодавній публікації дослідники Базельського університету у Швейцарії докладають про потенціал та теоретичні можливості використання метану з озер та інших прісноводних об’єктів для сталого виробництва енергії.
Озера як величезні поклади енергоресурсів
Метан, що походить з озер та водосховищ становить близько 20% загальних глобальних викидів метану в атмосферу планети. «Теоретично цього було б достатньо для задоволення всіх світових потреб у енергетиці», – стверджує Мацей Бартосевич, докторант кафедри екологічних наук Базельського університету. Озера постійно поглинають СО2 з атмосфери завдяки розмноженню фітопланктону та мікророслинності. Це явище нам відоме, як літнє цвітіння води. Мікроби при переробці цієї біомаси перетворюють вуглець, зафіксований фотосинтезом, в метан. Таким чином, вуглець, зв’язаний в метані, при спалюванні залишається в межах природного циклу обігу вуглецю, тобто не збільшує «вуглецевий слід» від такого використання.
Викопне паливо, що спалюється зараз і є складовою техногенної емісії, може бути частково замінено «природним» відновлюваним метаном. Газ метан вже спалюють на газових електростанціях для виробництва електроенергії або використовують як біопаливо у вигляді рідкого метанолу (метилового спирту).
Ідея, що описана в статті науковців, не є абсолютно новою: з 2016 р. метан в озері Ківу між Руандою та ДР Конго видобувається з глибини 260 метрів, очищається та використовується безпосередньо для генерації енергії. В даному разі метан з високою концентрацією і у великій кількості міститься на дні озера. Концентрація метану тут приблизно в 100 разів вища, ніж у звичайних озерах.
Низькі концентрації, через які добування метану із звичайних озер здавалося надто технічно складним і нерентабельним ще кілька років тому, тепер не є перепоною. Нові мікропористі мембрани з полімерних матеріалів дозволяють набагато ефективніше відокремлювати газ від води.
Дослідники зробили перші конкретні пропозиції з цього приводу: метанвмісну газову суміш можна відокремити від води за допомогою гідрофобного газорідинного мембранного контактора, а потім метан сконцентрувати. Особливо придатні для збагачення газової суміші із озер природні мінерали цеоліту (водні алюмосилікати кальцію і натрію), оскільки гідрофобні кристалічні речовини можуть абсорбувати і потім, за певних умов, виділяти гази.
Потенційний позитивний вплив на екосистеми
Так, наразі є привід для дискусії про потенціал, доцільність та ризики такої абсорбційної технології. «До цього часу жодні дослідження не розглядали наслідки видалення метану на функціонування озерних екосистем», – визнає Бартосевич. Проте нинішній науковий стан знань про екопроцеси в озерах та річках свідчить про відсутність чи принаймні дуже низьку вірогідність появи негативу. Видалення надлишку вуглецю може навіть бути корисним та допомогти стримати надмірне цвітіння фітопланктону та рослинності, значно зменшити викиди природних парникових газів з озер, і, власне, очистити природні водосховища питної води та повернути їм те біорізноманіття, як це було раніше. Потрібні додаткові досліди і дозволи на практичне втілення ідеї. Але Бартосевич переконаний: «Ця концепція може одного разу зробити важливий внесок у досягнення наших спільних кліматичних цілей».
Джерело: Базельський університет
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 2 990
