Углеродно-нейтральное биотопливо из озер

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.


Обсуждение текущего климатического кризиса обычно сосредоточено на углекислом газе (CO2). Метан, вызывающий парниковый эффект, менее известен, но, хотя он гораздо реже 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 исследователи Базельского университета в Швейцарии описывают потенциальные и теоретические возможности использования метана из озер и других пресноводных водоемов для устойчивого производства энергии.

из озер и водохранилищ составляет около 20% мировых миссий природного метана. «Теоретически этого было бы достаточно для удовлетворения мировых потребностей в энергии», – говорит Мацей Бартосевич, постдок факультета наук об окружающей среде Базельского университета. 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. уже сжигается на газовых электростанциях для производства электроэнергии и используется в качестве топлива в виде жидкого метанола.

Озера как огромные хранилища энергии

Идея, описанная в статье, не нова: с 2016 года в озере Киву между Руандой и Демократической Республикой Конго добывался с глубины 260 метров, очищался и использовался для энергоснабжения напрямую с помощью генераторов. «Метан присутствует в больших количествах на дне озера в высоких концентрациях», – объясняет Бартосевич. «Концентрация метана примерно в 100 раз выше, чем в обычных озерах». 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 можно отделить метансодержащую газовую смесь от воды и сконцентрировать метан. Цеолитные минералы особенно подходят для обогащения, поскольку гидрофобные кристаллические вещества могут адсорбировать и выделять газы.

Возможное положительное влияние на экосистемы

«С нашей идеей мы хотели начать широкую дискуссию о потенциале, осуществимости и рисках такой технологии, – говорит Бартосевич. «До сих пор не проводились исследования, посвященные влиянию удаления метана на функционирование экосистемы озера, но с нашим нынешним пониманием нельзя предвидеть немедленных негативных последствий». Однако удаление избыточного углерода может даже помочь обуздать чрезмерное цветение фитопланктона и сократить выбросы естественных парниковых газов из озер. По словам Бартосевича, прежде чем приступить к практической реализации этой первоначальной теоретической идеи, необходимо провести дополнительную работу. Но он убежден: «Эта концепция может однажды внести важный вклад в достижение наших климатических целей».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments