Технологія дозволяє уловлювати та видаляти з повітря низькі концентрації небезпечного парникового газу.
Дослідники з Копенгагенського університету використовували ультрафіолетове світло та хлор для видалення з повітря низьких концентрацій метану. Вчені вважають, що метод допоможе скоротити викиди в атмосферу небезпечного парникового газу від тваринницьких приміщень, очисних споруд та заводів із виробництва біопалива.
Метан можна випалити з повітря, якщо його концентрація перевищує 4%, але більшість антропогенних викидів становлять менше ніж 0,1%, пояснюють вчені. Щоб працювати з газом у такій низькій концентрації, дослідники побудували реакційну камеру, яка нагадує витягнуту металеву скриньку з купою шлангів та вимірювальних приладів.
Експериментальна модель реакційної камери. Фото: Michael Skov Jensen, SCIENCE/KU
Дослідники вводять молекули хлору в реакційну камеру з газоподібним метаном та освітлюють її ультрафіолетовим світлом. Енергія світла змушує молекули хлору розщеплюватися на два атоми. Атоми хлору «крадуть» водень у метану, викликаючи його розпад та розкладання. З’єднання хлору та водню (соляна кислота) уловлюється і згодом переробляється в камері, а метан перетворюється на вуглекислий газ, монооксид вуглецю та водень. Ті ж продукти утворюються під час розпаду метану й в атмосфері, але у природних умовах цього потрібні роки.
Схема роботи установки. Зображення: Matthew Stanley Johnson, Department of Chemistry, University of Copenhagen
У дослідженні, опублікованому в Environmental Research Letters, повідомляється, що в камері видаляється до 58% метану. Але, за словами авторів роботи, відколи рукопис направили для публікації, їм вдалося підвищити ефективність і досягти рівня 88%. У цьому швидкість розкладання метану порядки перевищує природний процес.
Вплив метану на парниковий ефект у 85 разів сильніший, ніж у вуглекислого газу, додають дослідники. При цьому більше половини викидів посідає антропогенні джерела, насамперед розведення великої рогатої худоби. Використання запропонованої системи переробки на фермах, очисних спорудах та реакторах, де виробляється біогаз, допоможе скоротити викиди та уповільнити потепління.
Вчені планують перевірити ефективність методу у великій камері, створеній на основі морського контейнера, який можна буде підключити до системи вентиляції корівника чи свинарника.