Ученые намерены добывать углеродно-нейтральное «биотопливо» из озер

Озеро фото

Озера хранят огромное количество метана.

В новом исследовании ученые-экологи Базельского университета предлагают способы его извлечения и использования в качестве источника энергии в виде метанола.

Об этом сообщает SciTechDaily.

Обсуждение текущего климатического кризиса обычно сосредоточено на двуокиси углерода (CO2). Метан, вызывающий парниковый эффект, менее известен, но, хотя он гораздо реже встречается в атмосфере, его потенциал глобального потепления в 80-100 раз больше на единицу.

Более половины метана, образующегося в результате деятельности человека, поступает из нефтедобычи и сельскохозяйственных удобрений. Но газ также создается в результате естественного разложения биомассы микробами, например, в озерах.

В своей последней публикации Мацей Бартосевич, доктор Департамента наук об окружающей среде Базельского университета, и профессор Мориц Леманн, руководитель исследовательской группы биогеохимии, описывают потенциальные и теоретические возможности использования метана из озер и других пресноводных водоемов для устойчивое производство энергии. Метан из озер и водохранилищ составляет около 20% мировых выбросов природного метана.

«Теоретически этого было бы достаточно для удовлетворения мировых потребностей в энергии», — говорит Бартосевич.

Озера непрерывно поглощают CO2 из атмосферы за счет роста фитопланктона. При переработке биомассы микробы превращают углерод, закрепленный фотосинтезом, в метан. Таким образом, углерод, связанный в метане, остается в естественном цикле во время сгорания. Ископаемое топливо можно частично заменить «природным» возобновляемым метаном. Метан уже сжигается на газовых электростанциях для производства электроэнергии и используется в качестве топлива в виде жидкого метанола.

Идея, описанная в статье, не нова: с 2016 года метан в озере Киву между Руандой и Демократической Республикой Конго добывался с глубины 260 м., очищался и использовался для энергоснабжения напрямую с помощью генераторов.

«Метан присутствует в больших количествах на дне озера в высоких концентрациях. Концентрация метана примерно в 100 раз выше, чем в обычных озерах», — говорит Бартосевич.

Еще несколько лет назад из-за низких концентраций извлечение метана из обычных озер казалось технически трудным. Но новые микропористые мембраны из полимерных материалов теперь позволяют гораздо более эффективно отделять газ от воды.

Исследователи сделали первые конкретные предложения в этом отношении: с помощью гидрофобного газожидкостного мембранного контактора (GLMC) метансодержащая газовая смесь может быть отделена от воды, а метан сконцентрирован. Цеолитные минералы особенно подходят для обогащения, поскольку гидрофобные кристаллические вещества могут адсорбировать и выделять газы.

«Швейцария практически создана для добычи метана из озер из-за большого количества резервуаров в стране. Недавно мы узнали, что они также производят и выбрасывают в атмосферу большие количества метана», — говорит Бартосевич.

«С нашей идеей мы хотели начать широкую дискуссию о потенциале, осуществимости и рисках такой технологии. До сих пор не проводились исследования, посвященные влиянию удаления метана на функционирование озерной экосистемы, но с нашим нынешним пониманием нельзя предвидеть немедленных негативных последствий», — говорит Бартосевич.

По его словам, удаление избыточного углерода может даже помочь обуздать чрезмерное цветение фитопланктона и сократить выбросы естественных парниковых газов из озер. Он добавляет, что перед практической реализацией этой первоначальной теоретической идеи необходимо провести дополнительные исследования.

Ранее Курсор писал, что озера становятся опасными из-за изменения климата. Американские учены обеспокоены бурным цветением цианобактерий (сине-зеленые водоросли).

Ученые рассказали, какие супербактерии могут погубить человечество. Супербактерии, которые имеют резистентность перед антибиотиками, гораздо опаснее COVID-19.

Ранее Курсор писал, что ученые предлагают использовать кофе для восстановления тропических лесов. Ученые считают, что побочные продукты сельского хозяйства можно использовать для восстановления лесов.

Курсор сообщал, что ученые прогнозируют катастрофу из-за снижения способности растений поглощать углерод.

Ученые выдвинули новую теорию о зарождении жизни на Земле. Ученые предположили, что именно молнии помогли высвободить фосфор, который является необходимым элементов для жизни.

Ученые выяснили роль счастливого случая в существовании жизни на Земле. Исследователи смоделировали разные версии нашей планеты и прогнали их через сотню различных сценариев.

Ученые решили проблему происхождения жизни на Земле. Ученые заявили, что результаты их исследования доказывают, что биологические молекулы произошли от нитрильной химии на ранней Земле.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ:
comments powered by HyperComments