Zmarnowany metan dostarcza paliwa. Stojąca za tym technologia robi coś, czego od dawna potrzebowaliśmy

Każdego roku ogromne ilości metanu, które mogłyby posłużyć za źródło energii, trafiają bezpośrednio do atmosfery lub ulegają spaleniu. Naukowcy od lat szukają sposobu, aby przechwycić ten gaz i dać mu drugie życie. Wygląda na to, że ostatnie postępy w tej materii mogą zapewnić rozwiązanie, jakiego od dawna poszukiwaliśmy.
Zmarnowany metan dostarcza paliwa. Stojąca za tym technologia robi coś, czego od dawna potrzebowaliśmy

W jego ramach ten odpadowy metan można zmienić w płynne paliwa, które łatwiej transportować, magazynować i wykorzystywać w istniejącej infrastrukturze energetycznej. Gra jest warta świeczki, ponieważ metan stanowi główny składnik gazu ziemnego i jest jednym z najważniejszych surowców energetycznych na świecie. Paradoksalnie, jest również jednym z najbardziej problematycznych gazów cieplarnianych. Choć w atmosferze utrzymuje się krócej niż dwutlenek węgla, jego wpływ na ocieplenie klimatu jest znacznie silniejszy w krótkiej perspektywie czasowej. 

Czytaj też: Naukowcy zmienili pułapkę w paliwo dla paneli. Organiczna fotowoltaika przebiła 20 procent

Problemem są między innymi wycieki podczas wydobycia ropy i gazu, emisje z wysypisk oraz gaz powstający jako produkt uboczny wielu procesów przemysłowych. Do tej pory wiele źródeł metanu, którego nie opłaca się przesyłać tradycyjnymi rurociągami, było po prostu spalanych na miejscu. Takie rozwiązanie pozwala ograniczyć emisję samego metanu, ale jednocześnie marnuje potencjalnie wartościowy surowiec i powoduje dodatkową emisję dwutlenku węgla. Naukowcy i firmy energetyczne coraz częściej próbują więc opracować niewielkie, lokalne instalacje, które mogłyby zamieniać ten gaz w produkty o większej wartości.

Jednym z najbardziej obiecujących kierunków wydaje się przekształcanie metanu w metanol. Ten ostatni może sprawdzić się między innymi w transporcie, przemyśle chemicznym oraz jako składnik innych paliw. W przeciwieństwie do gazowego metanu jest łatwiejszy do magazynowania i przewożenia, co otwiera możliwość wykorzystania gazu z miejsc, w których obecnie jego odzysk jest nieopłacalny.

Ale droga do sukcesu nie jest usłana różami. Jednym z wyzwań stojących przed inżynierami jest sama natura cząsteczki metanu. Wiązania między atomami w tej cząsteczce należą do bardzo trwałych, dlatego tradycyjne przemysłowe metody jej przetwarzania wymagają wysokich temperatur, dużego ciśnienia oraz energochłonnych etapów pośrednich. Oznacza to wysokie koszty i znaczące zużycie energii.

Przedstawiciele Northwestern University również mają swój pomysł na to, jak ominąć te ograniczenia. Postawili na zimną plazmę, wodę oraz katalizator na bazie tlenku miedzi. Dzięki krótkim impulsom elektrycznym powstają w takich okolicznościach wysokoenergetyczne elektrony, które pomagają rozbić stabilne wiązania w metanie i skierować reakcję w stronę produkcji metanolu. Według naukowców metoda może w przyszłości umożliwić bardziej zdecentralizowaną produkcję paliw ciekłych, wykorzystując energię elektryczną zamiast ogromnych ilości ciepła potrzebnych w obecnych procesach przemysłowych.

Czytaj też: Komputery kwantowe rozwikłały jeden z największych problemów energetyki. Do fuzji jądrowej prowadzi teraz nowa ścieżka

Duże zainteresowanie budzą również rozwiązania wykorzystujące istniejącą infrastrukturę. Niektóre projekty zakładają modyfikację silników spalinowych tak, aby działały jednocześnie jako urządzenia chemiczne przetwarzające metan w paliwa ciekłe. Takie mobilne lub niewielkie instalacje mogłyby być ustawiane bezpośrednio przy źródłach emisji, na przykład przy odwiertach naftowych, zakładach przemysłowych czy składowiskach odpadów. Potencjał tej technologii jest ogromny, ponieważ pozwala połączyć dwa cele: ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i produkcję użytecznych paliw. Zamiast traktować metan jako odpad, można go wykorzystać jako surowiec do tworzenia produktów, które mają realną wartość gospodarczą.

Napisane przez

Aleksander Kowal

Redaktor
Z wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.