Metanteknologi for fjerning trenger revurdering, da skadene kan oppveie fordelene

Methane continues to create environmental risks across the globe. Sadly, this harmful greenhouse gas contributes to ozone loss and is a major cause of lung disease. As such, a lot of effort has been put forth to try to figure out how to reduce or eliminate the effects of methane on the environment. Unfortunately, the same amount of effort has not been put toward determining the long-term effects or unintended consequences methane removal produces. Here’s what you need to know.

Metan (CH4)

Metan dannes når ett enkelt karbon- og hydrogenmolekyl binder seg. Den er rikelig i naturen og finnes ofte under bakken. De største konsentrasjonene er under havnivå og i Arktis. Metan er fargeløs, luktfri og svært brannfarlig.

Det er en av de mest korroderende klimagassene, med studier som viser at dens globale oppvarmingspotensial (GWP) er 27,9 ganger høyere enn karbondioksid (CO2) over en 100‑årsperiode.  FN’s miljøprogram fastslo at metan har stått for omtrent 30 % av klimaendringene siden førindustriell tid.

Metan er et biprodukt av mange industrielle prosesser, inkludert utvinning av olje og kull, gassraffinering og til og med drift av deponier. Overraskende nok står kun disse næringene for 60 % av metanen som slippes ut i atmosfæren. Denne forurensningen fører fortsatt til økt antall personer som lider av astma, hjerte‑ og karsykdommer og slag som følge av den resulterende ozonnen på bakkenivå.

Naturlig metanfjerning

Moren natur har noen innebygde metanfjerningsmetoder som fungerer bra når miljøet er i balanse. Oksidasjon skjer i atmosfæren, og fjerner metan trygt ved å legge til et annet molekyl og danne O2. Imidlertid har disse systemene blitt overbelastet på grunn av økte utslipp. Heldigvis har forskere funnet unike måter å duplisere tilnærmingen på.

Kilde – University of Utah

Gjeldende metode for å fjerne metan

Det finnes flere metoder som forskere har utviklet for å redusere de skadelige virkningene eller omforme metan. Disse strategiene fokuserer på å sikre at den ikke forblir fanget i atmosfæren, noe som ødelegger ozonlaget. Metodene spenner fra å etterligne naturen til å skape nye produksjonsprosesser som bruker metan i stedet for å kaste den eller slippe den ut.

Oksidasjon

Den mest vanlige metanfjerningsprosessen er å duplisere naturen og tilføre mer oksygen til atmosfæren. Denne metoden viser lovende resultater, noe som har fått mange til å gå inn for umiddelbar storskala utrulling av oksidasjonstårn. Her er noen andre unike metoder som forskere har kommet på.

Forebygging

Den beste måten å redusere metannivåene på er å hindre at den kommer inn i eller blir værende i atmosfæren. Forebyggingsmetoder spenner fra å integrere grønn energi i fabrikker, nye boremetoder for gruvearbeidere, og mate storfe med ulike fôr for å forhindre gass.

Lukkede kretsløpssystemer

En interessant tilnærming forskere har oppdaget er hvordan man kan lage en lukket kretsløpsproduksjonsprosess som tar karbondioksidet som produseres som avfallsbiprodukt og legger til ekstra molekyler for å lage metan. Metanen brukes deretter i produksjonsprosessen, og CO2‑avfallet resirkuleres igjen. Denne tilnærmingen kan skape renere og mer effektive produksjonsanlegg.

Risikoer ved metanfjerning

Flere miljø- og folkehelserisikoer kan oppstå ved bruk av metanfjerningssystemer. For det første har de fleste tilnærminger ikke undersøkt bivirkningene av å fjerne metan, eller om fjerningen vil skape nye kjemiske bindinger som er mer skadelige eller redusere prosessens effektivitet over tid.

Noen forskere frykter at endring av nivået av troposfæriske oksidanter kan skape sekundære forurensninger, inkludert skadelig ozon og partikkelmatter. I tillegg finnes det ingen internasjonal tilsyn eller regulatorisk etterlevelse som disse ingeniørene må følge i eksperimenteringsfasene. Heldigvis tok et team av ingeniører fra Institutt for atmosfæriske vitenskaper ved University of Utah seg tid til å trekke tilbake sløret og avdekke de langsiktige effektene av dagens metanfjerningsprosesser.

Studie om risikoer ved metanfjerning

Studien «Potential Air Quality Side-Effects of Emitting H2O2 to Enhance Methane Oxidation as a Climate Solution»¹ er det første papiret som undersøker de mulige bivirkningene av noen av disse fjernings­teknologiene. Papiret introduserer et eksperiment der tårn sprayer aerosolisert hydrogenperoksid (H₂O₂) inn i atmosfæren. H2O2 binder seg til metanen og fjerner den fra luften som en naturlig skrubber.

Datamaskinsimuleringer av risikoer ved metanfjerning

Forskeren samlet data fra 50 tårn spredt over Nord-Amerika i løpet av ett år. Tårnene slapp ut O2, og deres effekter ble studert. Dataene ble deretter brukt til å lage nestede rutenett‑simuleringer av prosessen. Simuleringen hadde flere ulike utslippsrater og tok hensyn til en rekke miljøfaktorer som kan påvirke bindingen, som sollysintensitet.

Ingeniørens globale kjemiske transportmodell, GEOS‑Chem, er i stand til å simulere de fire årstidene, ulike værmønstre og mye mer. Merkverdig nok bestemte teamet seg for å bruke tre ulike utslippsscenarioer. Denne tilnærmingen gjør det mulig for ingeniørene å finne spesifikke problemer raskere.

Test av risikoer ved metanfjerning

Ingeniørene begynte å teste simuleringene sine ved hjelp av de varierende mønstrene. Hvert sprøytemønster hadde forhåndsinnstilte mengder. For eksempel slapp det middels mønsteret ut 1,35 pund H2O2 hvert sekund. Dette trinnet ble gjentatt i simuleringen i ti timer per dag gjennom ett helt år. Deretter hadde teamet sensorer som kunne bestemme mengden som gjennomgikk fotolyse og dannet O2.

Resultater fra testen av risikoer ved metanfjerning

Testen viste noen interessante og uventede resultater. For det første viste resultatene at ingeniørene måtte tilsette mye mer H2O2 før denne metoden for metanreduksjon kan ha en ubetydelig effekt. Selv med 50 tårn som sprer, ville den kun redusere 0,01 % av de årlige antropogene metanutslippene.

For å bli effektiv, må denne metoden skaleres opp til et farlig nivå. Teamet fastslo at det ville kreve så mange som 352 000 utslipp for å gjøre en forskjell. I dette oppsettet fjernet de 50 % av antropogen metan. Selv om tårnene ble oppskalert, ville du fortsatt trenge +40 000 for å oppnå noen reell effekt.

Det er bemerkelsesverdig at testen viste at det var mulig å bruke oksidasjon for å forbedre luftkvaliteten. Imidlertid varte forbedringene kun i omtrent 50 år før utilsiktede bivirkninger begynte å dukke opp i modellen. For det første fastslo ingeniørene at et høyt nivå av partikkelmatter ville bli sluppet ut fra atmosfæren.

Partikkelmatter

Partikkelmatter er en stor helsebekymring globalt. Økte nivåer av partikkelmatter har blitt koblet til depresjon, selvmord og lungesykdommer, ifølge nyere studier fra Verdens helseorganisasjon (WHO). Studien viser at reduksjon av PM‑nivåer til 10 mikrogram per kubikkmeter betydelig reduserte depresjonsraten i befolkningen.

Bivirkningene av H2O2‑prosessen førte til en liten effekt på overflate‑O3‑forurensning. I tillegg opplevde sulfat‑aerosol en 3 % økning i alle rutenett‑bokser på bakkenivå. Denne økningen kan føre til dannelse av sulfat‑ og nitrats konsentrasjoner, noe som gir langsiktige miljøpåvirkninger på biosfæren og hydrosfæren. Resultatene viser at på lang sikt vil luftkvaliteten oppleve en betydelig reduksjon på grunn av denne typen metanfjerningsprosess.

Forskere som studerer risikoer ved metanfjerning

Studien ble ledet av ingeniører ved University of Utah. Spesielt er atmosfæriske forskere Alfred Mayhew og Jessica Haskins hovedforfattere. Teamet søker nå å bruke deres data til å teste andre metanreduksjonsprosesser. Målet er å sikre at naturens delikate balanse ikke blir forstyrret ved et uhell i forsøket på å løse klimaendringene.

Leder an i bærekraftig innovasjon

Det finnes mange selskaper som er involvert i karbonfangst og strategier for metanreduksjon. Disse firmaene har nylig fått et løft ettersom FN og andre globale organisasjoner har lagt frem gunstige tidsplaner for å redusere globale utslipp. Her er ett eksempel på et selskap som kan ta dataene fra denne studien og integrere dem i sitt nåværende forretningssystem med suksess.

Occidental Petroleum (OXY)

Occidental Petroleum (OXY ) gikk inn i markedet i 1920 som en miljøfokusert petroleumsleverandør. Selskapet har opparbeidet seg et rykte for innovasjon og har lansert flere unike kampanjer designet for å nå målet om null utslipp innen 2050.

I dag er Occidental Petroleum en ledende leverandør av karbonfangst‑teknologi. Den har nåværende operasjoner både i USA og i Midtøsten. Selskapet forblir en pionerende kraft og signerte nylig en intensjonsavtale med TAE Technologies. Målet med partnerskapet er å videreutvikle forskningsmuligheter for bruk av TAE sin fusjonsteknologi.

Disse siste utviklingene, sammen med ytterligere teknologier, vil bidra til å øke etterspørselen etter OXY‑aksjer. Det kan bli store fordeler dersom selskapet integrerer disse dataene for å endre sin forretningsmodell og forbedre effektiviteten. For øyeblikket anses OXY som en sterk «hold» av mange analytikere.

Metanfjerning – det er mer komplisert enn du tror.

Ingeniører må se på de langsiktige effektene av sine metanreduksjonsteknologier. Når du undersøker miljøløsninger, øker dette kravet ti ganger. Økosystemets skjøre balanse merker alle endringer og tilpasser seg deretter. Derfor vil det kreve en svært delikat tilnærming, kombinert med sterk forebygging, for å løse dette problemet uten å skape flere utfordringer underveis.

Lær om andre spennende miljøprosjekter her.

Studierreferanse:

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