Een relatief eenvoudig proces kan helpen het tij van klimaatverandering te keren en tegelijkertijd een gezonde winst te maken. Dat is een van de hoopvolle visies die worden geschetst in een nieuw door Stanford geleid artikel dat een schijnbaar contra-intuïtieve oplossing belicht:het ene broeikasgas omzetten in het andere.

De studie, gepubliceerd in Natuur Duurzaamheid op 20 mei, beschrijft een potentieel proces voor het omzetten van het extreem krachtige broeikasgas methaan in koolstofdioxide, wat een veel minder krachtige aanjager is van de opwarming van de aarde. Het idee om opzettelijk koolstofdioxide in de atmosfeer vrij te geven, lijkt misschien verrassend, maar de auteurs stellen dat het ruilen van methaan voor koolstofdioxide een aanzienlijk netto voordeel is voor het klimaat.

"Als het geperfectioneerd is, deze technologie kan de atmosfeer terugbrengen naar pre-industriële concentraties van methaan en andere gassen, " zei hoofdauteur Rob Jackson, de Michelle en Kevin Douglas Provostial Professor in Earth System Science in Stanford's School of Earth, Energie &Milieuwetenschappen.

Het basisidee is dat sommige bronnen van methaanemissies – van rijstteelt of vee, kan bijvoorbeeld erg moeilijk of duur zijn om te elimineren. "Een alternatief is om deze uitstoot te compenseren via methaanverwijdering, dus er is geen netto effect op de opwarming van de atmosfeer, " zei co-auteur Chris Field, de Perry L. McCarty directeur van het Stanford Woods Institute for the Environment.

Een probleem en een mogelijke oplossing

in 2018, methaan - waarvan ongeveer 60 procent door mensen wordt gegenereerd - bereikte atmosferische concentraties die tweeënhalf keer zo hoog waren als het pre-industriële niveau. Hoewel de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer veel groter is, methaan is 84 keer krachtiger in termen van opwarming van het klimaatsysteem gedurende de eerste 20 jaar na het vrijkomen ervan.

De meeste scenario's voor het stabiliseren van de gemiddelde mondiale temperatuur op 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau zijn afhankelijk van strategieën om zowel de totale hoeveelheid koolstofdioxide die de atmosfeer binnenkomt te verminderen als te verwijderen wat zich al in de atmosfeer bevindt door benaderingen zoals het planten van bomen of ondergrondse opslag. Echter, het verwijderen van andere broeikasgassen, vooral methaan, een complementaire aanpak zou kunnen bieden, volgens de auteurs van de studie, die wijzen op de buitensporige invloed van het gas op het klimaat.

De meeste scenario's voor het verwijderen van kooldioxide gaan doorgaans uit van honderden miljarden tonnen die in de loop van tientallen jaren zijn verwijderd en brengen de atmosfeer niet terug naar het pre-industriële niveau. In tegenstelling tot, methaanconcentraties zouden kunnen worden hersteld tot pre-industriële niveaus door ongeveer 3,2 miljard ton gas uit de atmosfeer te verwijderen en om te zetten in een hoeveelheid kooldioxide die overeenkomt met een paar maanden wereldwijde industriële emissies, volgens de onderzoekers. Indien succesvol, de aanpak zou ongeveer een zesde van alle oorzaken van de opwarming van de aarde tot nu toe elimineren.

Methaan is een uitdaging om uit de lucht te halen omdat de concentratie zo laag is. Echter, de auteurs wijzen erop dat zeoliet, een kristallijn materiaal dat voornamelijk uit aluminium bestaat, silicium en zuurstof, zou in wezen als een spons kunnen werken om methaan op te nemen. "De poreuze moleculaire structuur, relatief groot oppervlak en het vermogen om koper en ijzer in zeolieten te herbergen, maken ze veelbelovende katalysatoren voor het afvangen van methaan en andere gassen, " zei Ed Salomo, de Monroe E. Spaght hoogleraar scheikunde aan de School of Humanities and Sciences.

Het hele proces kan de vorm aannemen van een gigantisch apparaat met elektrische ventilatoren die lucht door tuimelkamers of reactoren vol met poedervormige of gepelletiseerde zeolieten en andere katalysatoren persen. Het opgesloten methaan kan dan worden verwarmd om koolstofdioxide te vormen en af ​​te geven, suggereren de auteurs.

Een winstgevende toekomst

Het proces van het omzetten van methaan in kooldioxide kan winstgevend zijn met een prijs op de CO2-uitstoot of een passend beleid. Als de marktprijzen voor CO2-compensaties deze eeuw stijgen tot $500 of meer per ton, zoals voorspeld door de meeste relevante beoordelingsmodellen, elke ton methaan die uit de atmosfeer wordt verwijderd, kan meer dan $ 12 waard zijn 000.

Een zeoliet-array ter grootte van een voetbalveld zou miljoenen dollars per jaar aan inkomsten kunnen genereren en tegelijkertijd schadelijk methaan uit de lucht kunnen verwijderen. In principe, de onderzoekers stellen dat de aanpak om een ​​schadelijker broeikasgas om te zetten in een minder krachtig broeikasgas ook van toepassing kan zijn op andere broeikasgassen.

Hoewel een vermindering van de broeikasgassen in de atmosfeer tot pre-industriële niveaus in de nabije toekomst onwaarschijnlijk lijkt, de onderzoekers stellen dat het mogelijk zou kunnen zijn met strategieën als deze.