暖化效應比二氧化碳還強,新方法可用便宜貓砂捕捉大氣中甲烷

作者 | 發布日期 2022 年 01 月 12 日 18:36 | 分類 環境科學 Telegram share ! follow us in feedly


雖然大氣中二氧化碳濃度比甲烷還高,但甲烷的全球暖化潛勢比二氧化碳還強,也因此減少甲完排放是減緩氣候變遷戰略之一。麻省理工學院團隊最近開發了一個簡單的甲烷回收方法,只需便宜的貓砂就可有效將甲烷從空氣中吸走。

從農業畜牧、煤礦開採、永凍土融化、天然氣洩漏到天然氣加工運輸,過程都會大量排放甲烷,與二氧化碳相比,甲烷的 20 年全球暖化潛勢(GWP20)是二氧化碳 86 倍,100 年暖化潛勢(GWP100)是二氧化碳 34 倍,也就是說大氣中甲烷雖然少,但造成暖化的能力不可忽視。

尤其甲烷是天然氣主要成分,當它逃逸到大氣會比燃燒甲烷產生更強的溫室效應,因此天然氣洩漏問題必須謹慎處理,比如土庫曼境內一處被稱為「地獄之門」的天然氣坑,就是因為在 1971 年坍塌後為避免甲烷擴散而將坑洞點火,只是沒想到天然氣豐富到一燒便整整 51 年。

▲ 位於土庫曼境內的地獄之門。(Source:Tormod Sandtorv, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons)

為了防堵甲烷威脅,麻省理工學院團隊找到了一種新方法:利用貓砂中常見的多孔礦物沸石粘土(zeolite clay),只要將這種材料經過銅處理,就可以將甲烷非常有效地從周圍空氣吸走。

在實驗中,研究人員將經過銅處理的沸石顆粒放入反應管,並讓含有不同濃度甲烷(含量從 2ppm 到高達 2%)的空氣流過,當反應管加熱到 310℃ 時,沸石黏土能捕捉管內 100% 甲烷,而這溫度比其他甲烷捕捉方法所需的溫度還低許多,讓新技術更有機會在發揮實際作用。

雖然有個問題:這道方法是將甲烷轉化為二氧化碳,也就是說將一種溫室氣體轉為另一種溫室氣體,但研究人員表示,轉換大氣中一半甲烷量只會增加大氣中二氧化碳含量約 0.2% ,但在防範暖化效應面可降低 16%。

過去也有其他研究利用沸石在室溫下捕捉甲烷,但主要是從源頭阻止甲烷洩漏,而不是將氣體從大氣中抽出。麻省理工學院團隊表示,目前最有機會應用新技術的的地方是煤礦場和乳牛養殖場,這些地方通常含有高濃度甲烷,但技術中使用的催化劑在實際環境會以多快的速度變質、從大範圍空氣抽取甲烷的效果是否會打折等,也還需要進一步琢磨。

團隊已獲得美國能源部提供 200 萬美元經費,準備開可在礦山和農場展開測試的設備。新論文發表在《ACS Environment Au》期刊。

(首圖來源:pixabay