In een opvallende nieuwe studie hebben onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen licht en chloor gebruikt om lage concentraties methaan uit de lucht te verwijderen. De methaanreiniger brengt ons dichter bij de mogelijkheid om broeikasgassen uit veestallen, biogasproductie-installaties en waterzuiveringsinstallaties te verwijderen.
Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) heeft vastgesteld dat het verminderen van methaanemissies onmiddellijk zal bijdragen aan het wereldwijde probleem van temperatuurstijging. Methaan is tot 85 keer krachtiger als broeikasgas dan CO2, waarbij meer dan de helft afkomstig is van menselijke bronnen, met name veeteelt en fossiele brandstofproductie.
Universiteit van Kopenhagen ontwikkelt methaanreiniger
Een nieuwe methode, ontwikkeld door een onderzoeksteam van de afdeling Chemie van de Universiteit van Kopenhagen en het spin-off bedrijf Ambient Carbon, is erin geslaagd om methaan uit de lucht te verwijderen.
“In de praktijk was het onmogelijk om methaan te concentreren of te verwijderen. Maar ons nieuwe resultaat bewijst dat het mogelijk.”
“Een groot deel van onze methaanemissies komt van miljoenen puntbronnen met lage concentraties, zoals veestallen. In de praktijk was het onmogelijk om methaan uit deze bronnen te concentreren of te verwijderen. Maar ons nieuwe resultaat bewijst dat het mogelijk is met de reactiekamer die we hebben gebouwd,” zegt Matthew Stanley Johnson, de atmosferische scheikunde professor van de UCPH die het onderzoek leidde.
Eerder presenteerde Johnson de onderzoeksresultaten op COP 28 in Dubai via een online verbinding en in Washington D.C. aan de National Academy of Sciences, die de Amerikaanse overheid adviseert op het gebied van wetenschap en technologie.
Reactor reinigt methaan uit de lucht
Methaan kan uit de lucht worden verbrand als de concentratie hoger is dan 4 procent. Maar de meeste door de mens veroorzaakte emissies zitten onder 0,1 procent en kunnen daarom niet worden verbrand, aldus de Universiteit van Kopenhagen.
Om methaan uit de lucht te verwijderen, hebben de onderzoekers een reactiekamer gebouwd die er voor buitenstaanders uitziet als een langwerpige metalen doos met veel slangen en meetinstrumenten. Binnen in de doos vindt een kettingreactie van chemische verbindingen plaats, die het methaan afbreekt en een groot deel van het gas uit de lucht verwijdert.
“In het wetenschappelijke onderzoek hebben we aangetoond dat onze reactiekamer 58 procent van het methaan uit de lucht kan elimineren. En sinds het indienen van het onderzoek hebben we onze resultaten in het laboratorium verbeterd, zodat de reactiekamer nu op 88 procent staat,” zegt Matthew Stanley Johnson.
Chloor en energie van licht
Chloor is de sleutel tot de ontdekking. Met behulp van chloor en energie van licht kunnen onderzoekers methaan efficiënter uit de lucht verwijderen dan het natuurlijke proces dat normaal gesproken 10-12 jaar duurt.
“Methaan ongeveer 100 miljoen keer sneller kunnen afbreken dan in de natuur.”
“Methaan breekt langzaam af omdat het gas niet bijzonder geneigd is om te reageren met andere stoffen in de atmosfeer. We hebben echter ontdekt dat we met behulp van licht en chloor een reactie kunnen veroorzaken en het methaan ongeveer 100 miljoen keer sneller kunnen afbreken dan in de natuur,” legt Johnson uit.
Volgende stappen: methaanreiniger in veestallen, waterzuiveringsinstallaties en biogasinstallaties
Binnenkort zal een 40-ft zeecontainer arriveren bij de afdeling Chemie. Wanneer dit gebeurt, wordt het een groter prototype van de reactiekamer die de onderzoekers in het laboratorium hebben gebouwd. Het zal een ‘methaanreiniger’ worden die in principe kan worden aangesloten op het ventilatiesysteem in een veestal.
“De moderne veeteeltbedrijven zijn hoogtechnologische faciliteiten waarin ammoniak al uit de lucht wordt verwijderd. Het verwijderen van methaan via bestaande luchtreinigingssystemen is daarom een voor de hand liggende oplossing,” legt professor Johnson uit. Dit geldt ook voor biogas- en waterzuiveringsinstallaties, die enkele van de grootste door de mens veroorzaakte bronnen zijn van methaanemissies in Denemarken naast veeproductie.
Innovation Fund Denmark
Het onderzoek wordt gefinancierd door een subsidie van Innovation Fund Denmark voor het PERMA-project, een onderdeel van AgriFoodTure. Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking tussen de Universiteit van Kopenhagen, de Universiteit van Aarhus, Arla, Skov en het UCPH spin-off bedrijf Ambient Carbon, opgericht en nu geleid door Professor Matthew Stanley Johnson. Het bedrijf is opgericht om de MEPS (Methane Eradication Photochemical System) technologie te ontwikkelen en beschikbaar te maken voor de samenleving.
