Methanfjernelsesteknologi behøver revurdering, da skader kan opveje fordelene

Methan fortsætter med at skabe miljømæssige risici over hele verden. Desværre bidrager denne skadelige drivhusgas til ozonnedbrydning og er en væsentlig årsag til lungesygdomme. Som følge heraf er der blevet gjort en stor indsats for at finde ud af, hvordan man kan reducere eller eliminere methans påvirkning af miljøet. Desværre er den samme indsats ikke blevet brugt på at fastslå de langsigtede virkninger eller utilsigtede konsekvenser af methanfjernelse. Her er, hvad du behøver at vide.

Methan (CH4)

Methan opstår, når et enkelt kulstof- og hydrogenmolekyle binder sig. Det er rigeligt i naturen og findes ofte under jorden. Dets hovedkoncentrationer er under havets overflade og i Arktis. Methan er farveløst, lugtfrit og meget brandfarligt.

Det er en af de mest korroderende drivhusgasser, hvor studier viser, at dens globale opvarmningspotentiale (GWP) er 27,9 gange højere end kuldioxid (CO2) over en 100‑årsperiode.  FN’s Miljøprogram fastslog, at methan har stået for omkring 30 % af klimaændringerne siden førindustrielle tider.

Methan er et biprodukt af mange industrielle processer, herunder udvinding af olie og kul, raffinering af gas og endda drift af lossepladser. Overraskende nok producerer kun disse industrier 60 % af den methan, der udledes i atmosfæren. Denne forurening fører fortsat til et stigende antal mennesker, der lider af astma, hjerte‑ og karsygdomme og slagtilfælde som følge af den resulterende ozon i jordoverfladen.

Naturlig methanfjernelse

Moder natur har nogle indbyggede methanfjernelsesteknikker, der fungerer fremragende, når miljøet er i balance. Oxidation forekommer i atmosfæren, hvor methan fjernes sikkert ved at tilføje et andet molekyle og danne O2. Disse systemer er dog blevet overbelastet på grund af de øgede emissioner. Heldigvis har forskere fundet unikke måder at efterligne tilgangen på.

Kilde – University of Utah

Nuværende metode til fjernelse af methan

Der er flere metoder, som forskere har udviklet for at reducere de skadelige virkninger eller genanvende methan. Disse strategier fokuserer på at sikre, at det ikke forbliver fanget i atmosfæren og ødelægger ozonlaget. Metoderne spænder fra at efterligne naturen til at skabe nye fremstillingsprocesser, der bruger methan i stedet for at kassere eller udlede det.

Oxidation

Den mest almindelige methanfjernelsesproces er at efterligne naturen og tilføre mere ilt til atmosfæren. Denne metode viser lovende resultater, hvilket har fået mange til at gå ind for en umiddelbar storstilet implementering af oxidations‑tårne. Her er nogle andre unikke metoder, som forskere har fundet på.

Forebyggelse

Den bedste måde at reducere methanniveauerne på er at forhindre, at det kommer ind i eller forbliver i atmosfæren. Forebyggelsesmetoder spænder fra at integrere grøn energi i fabrikker, nye boremetoder for minearbejdere og fodring af kvæg med forskellige fødevarer for at forhindre gas.

Lukkede kredsløbssystemer

En interessant tilgang, som forskere har opdaget, er at skabe en lukket kredsløbs‑fremstillingsproces, der tager den kuldioxid, der produceres som spildprodukter, og tilføjer yderligere molekyler for at danne methan. Methanet bruges derefter i fremstillingsprocessen, og CO2‑affaldet genanvendes igen. Denne tilgang kan skabe renere og mere effektive produktionsfaciliteter.

Risici ved methanfjernelse

Flere miljømæssige og folkesundhedsmæssige risici kan opstå ved brug af methanfjernelsessystemer. For det første har de fleste tilgange ikke undersøgt bivirkningerne ved at fjerne methan, og om fjernelsen vil skabe nye kemiske bindinger, der er mere skadelige, eller reducere processens effektivitet over tid.
Nogle forskere frygter, at ændring af niveauet af troposfæriske oxidanter kan skabe sekundære forurenende stoffer, herunder skadelig ozon og partikler. Derudover er der ingen international tilsyn eller regulatorisk overholdelse, som disse ingeniører skal følge i deres eksperimentelle faser. Heldigvis tog et team af ingeniører fra Afdelingen for atmosfæriske videnskaber ved University of Utah sig tid til at løfte sløret og afsløre de langsigtede virkninger af nutidens methanfjernelsesprocesser.

Studie om risici ved methanfjernelse

Studiet “Potential Air Quality Side-Effects of Emitting H2O2 to Enhance Methane Oxidation as a Climate Solution“¹ er det første papir, der dykker ned i de mulige bivirkninger af nogle af disse fjernelsesteknologier. Papiret introducerer et eksperiment, hvor tårne sprøjter aerosoliseret hydrogenperoxid (H₂O₂) ind i atmosfæren. H2O2 binder sig til methanen og fjerner den fra luften som en naturlig skrubber.

Computersimuleringer af risici ved methanfjernelse

Forskeren indsamlede data fra 50 tårne spredt over Nordamerika i løbet af et år. Tårnene frigav O2, og deres virkninger blev undersøgt. Dataene blev derefter brugt til at skabe indlejrede gitter‑simuleringer af processen. Simuleringen omfattede flere forskellige emissionshastigheder og tog højde for en række miljøfaktorer, der kunne påvirke bindingen, såsom sollysintensitet.
Ingeniørens globale kemiske transportmodel, GEOS‑Chem, er i stand til at simulere de fire årstider, forskellige vejrmønstre og meget mere. Bemærkelsesværdigt besluttede teamet at anvende 3 forskellige emissionsscenarier. Denne tilgang gør det muligt for ingeniørerne at finde specifikke problemer hurtigere.

Test af risici ved methanfjernelse

Ingeniørerne begyndte at teste deres simuleringer ved hjælp af de varierende mønstre. Hvert spray‑mønster havde forudindstillede mængder. For eksempel frigav medium‑mønsteret 1,35 pund H2O2 hver sekund. Dette trin blev gentaget i simuleringen i ti timer om dagen i et helt år. Derefter havde teamet sensorer, der kunne bestemme den mængde, der undergik fotolyse og dannede O2.

Resultater af test af risici ved methanfjernelse

Testen viste nogle interessante og uventede resultater. For det første viste resultaterne, at ingeniørerne ville skulle tilsætte meget mere H2O2, før denne metode til methanreduktion kan have en ubetydelig effekt. Selv med 50 tårne, der spreder, ville den kun reducere 0,01 % af de årlige antropogene methanemissioner.

For at blive effektiv, skulle denne metode skaleres op til et farligt niveau. Teamet fastslog, at det ville kræve så mange som 352.000 emissioner for at gøre en forskel. I denne opsætning fjernede de 50 % af den antropogene methan. Selv hvis tårnene blev opskaleret, ville du stadig have brug for +40.000 for at opnå nogen reel effekt.

Bemærkelsesværdigt viste testene, at det var muligt at bruge oxidation til at forbedre luftkvaliteten. Forbedringerne varede dog kun omkring 50 år, før utilsigtede bivirkninger begyndte at dukke op i modellen. For det første fastslog ingeniørerne, at et højt niveau af partikler ville blive frigivet fra atmosfæren.

Partikelforurening

Partikelforurening er en stor sundhedsbekymring globalt. Forhøjede niveauer af partikler er blevet forbundet med depression, selvmord og lungesygdomme ifølge nyere studier fra Verdenssundhedsorganisationen (WHO). Undersøgelsen viser, at en reduktion af PM‑niveauerne til 10 mikrogram per kubikmeter markant reducerede depressionsrater i befolkningen.
Bivirkningerne af H2O2‑processen resulterede i en lille effekt på overflade‑O3‑forurening. Derudover oplevede sulfat‑aerosol en stigning på 3 % i alle jordoverflade‑gitterceller. Denne stigning kan føre til dannelse af sulfat‑ og nitratholdigheder, hvilket medfører langsigtede miljøpåvirkninger på biosfæren og hydrosfæren. Resultaterne beviser, at på længere sigt vil luftkvaliteten opleve en betydelig forringelse på grund af denne type methanfjernelsesproces.

Forskere inden for risici ved methanfjernelse

Undersøgelsen blev ledet af ingeniører fra University of Utah. Specifikt er atmosfæreforskere Alfred Mayhew og Jessica Haskins hovedforfattere. Teamet søger nu at bruge deres data til at teste andre methanreducerende processer. Målet er at sikre, at naturens skrøbelige balance ikke forvrænges ved et uheld i forsøget på at løse klimaændringerne.

Baner vejen inden for bæredygtig innovation

Der er mange virksomheder, der er involveret i kulstofopsamling og methanreduceringsstrategier. Disse firmaer har for nylig oplevet et løft, da FN og andre globale organisationer har fremsat fordelagtige tidsplaner for at reducere de globale emissioner. Her er et eksempel på en virksomhed, der kunne tage data fra denne undersøgelse og integrere dem i sit nuværende forretningssystem med succes.

Occidental Petroleum (OXY)

Occidental Petroleum (OXY ) gik ind på markedet i 1920 som en miljøfokuseret petroleumleverandør. Virksomheden har opnået et ry for innovation og har lanceret flere unikke kampagner designet til at nå sit mål om nul emissioner inden 2050.

I dag er Occidental Petroleum en førende leverandør af kulstofopsamlings‑teknologi. Den har nuværende aktiviteter både i USA og i Mellemøsten. Virksomheden forbliver en pionerende kraft og har for nylig underskrevet en forståelsesaftale med TAE Technologies. Målet med partnerskabet er at udvide forskningsmulighederne for brug af TAE’s nukleare fusions‑teknologi.

Disse seneste udviklinger, sammen med yderligere teknologier, vil hjælpe med at drive efterspørgslen efter OXY‑aktier opad. Der kan være store fordele, hvis virksomheden integrerer disse data for at ændre sin forretningsmodel og forbedre effektiviteten. For nu anses OXY for at være en stærk “hold” blandt mange analytikere.

Methanfjernelse – Det er mere kompliceret, end du tror.

Ingeniører skal se på de langsigtede virkninger af deres methanreduktionsteknologier. Når man undersøger miljøløsninger, forøges dette krav ti‑fold. Økosystemets skrøbelige balance bemærker alle ændringer og tilpasser sig derefter. Derfor vil det kræve en meget finfølt tilgang kombineret med stærk forebyggelse for at løse dette problem uden at skabe flere problemer undervejs.

Lær om andre spændende miljøprojekter her.

Studierreference:

^{1. Mayhew, A. W., & Haskins, J. D. (2025). Potentielle bivirkninger på luftkvaliteten ved udledning af H₂O₂ for at forbedre methanoxidation som en klimaløsning. Environmental Science & Technology, 59(1), 679–688. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c11697}