Metan er en potent drivhusgas. Kunne konvertere det til CO2 bekæmpe klimaændringer?

Som regel, at vælge mellem det mindste af to onder er en dyster beslutning. Men nogle gange, det er en mulighed.

Et eksempel:At omdanne metan (en stærk drivhusgas) til kuldioxid (også et planetopvarmende forurenende stof) kan hjælpe med at bekæmpe klimaændringer, siger forskere.

Det er ikke, at CO2 ikke er et problem – det er hovedproblemet. Men på et molekyle-for-molekyle grundlag, metan fanger mere varme, så at omdanne det til noget mindre potent ville reducere dets klimapåvirkning.

Faktisk, ved at genoprette koncentrationen af ​​metan i atmosfæren til præindustrielt niveau, denne kontraintuitive strategi kunne eliminere omkring en sjettedel af menneskeskabt opvarmning, ifølge en avis offentliggjort mandag d Naturens bæredygtighed . Og det ville kun tilføje et par måneders CO2-udledning til atmosfæren.

"I den store ordning med kuldioxidemissioner, dette ville ikke være en deal-breaker, " sagde hovedforfatter Rob Jackson, en jordforsker ved Stanford University.

"Have sagt, at, vi får ikke arbejdet gjort med at reducere emissioner, så jeg tror, ​​vi skal se på nogle af disse andre tilgange, " sagde Jackson, som leder Global Carbon Project, som sporer drivhusgasser.

Allerede, det er klart, at folk bliver nødt til at trække enorme mængder kuldioxid ud af atmosfæren for at nå målene i Paris-klimaaftalen, hvilket ville begrænse den globale opvarmning til mindre end 2 grader Celsius over præindustrielt niveau.

Nogle scenarier kræver fjernelse af op til 10 milliarder tons af gassen om året – en fjerdedel af menneskehedens årlige emissioner – ved at opbevare den i biomasse eller jord, eller bygningsanlæg, der direkte opfanger gassen fra luften.

"Men ingen taler om det her for metan, " sagde Jackson. "Det er det, vi ønsker at opnå med dette papir."

Metan har ikke forårsaget så meget opvarmning som CO2, men mennesker har haft en meget større indflydelse på metankredsløbet, han sagde.

I løbet af de sidste 200 år, vi har mere end fordoblet dens koncentration i atmosfæren ved at udvinde fossile brændstoffer, husdyropdræt, og lade gassen slippe ud fra lossepladser og spildevandsrensningsanlæg, blandt andre aktiviteter. I dag, metanniveauet er 1, 860 dele pr. milliard – og stigende – sammenlignet med 750 ppb før 1800.

Metan har også en mere akut opvarmende effekt. Det fanger omkring 84 gange så meget varme som CO2 over en 20-årig periode, og 28 gange så meget i løbet af et århundrede. (Dens styrke falder, fordi den har en kortere levetid i atmosfæren.) Så at omdanne et molekyle af metan til et molekyle af CO2 ville reducere dets klimaændrende kapacitet, siger Jackson og hans medforfattere.

Og afvejningen ville være det værd, de argumenterer. Gendannelse af metan til sin præindustrielle koncentration ville indebære en engangskonvertering af 3,2 milliarder tons af gassen til CO2. Det ville øge CO2-niveauerne - som var 280 ppm i præindustriel tid og i øjeblikket er 415 ppm - med mindre end 1 ppm.

"Det er et af de virkelige salgsargumenter i mit sind, " sagde Jackson.

På dette tidspunkt, ideen er for det meste teoretisk, men forfatterne er forsigtigt optimistiske.

Forskere er begyndt at udvikle måder at oxidere metan til methanol, en værdifuld forbindelse, der bruges til brændstof- og kemikaliefremstilling. De samme reaktioner, hvis lov til at gå videre, kan også bruges til at omdanne metan til kuldioxid.

Edward Solomon, en Stanford-kemiker, der arbejdede på det nye papir, studerer en lovende metode til behandling af metan ved hjælp af mineraler kaldet zeolitter. De fanger gassen, og hjælpe med oxidation.

Forskerne forestiller sig at bruge den slags materialer i faciliteter som dem, der udvikles til at fjerne CO2, som bruger blæsere til at trække luft ind i kamre, hvor gasserne opfanges gennem kemiske reaktioner.

Den lave koncentration af metan betyder, at du bliver nødt til at behandle en masse luft for at reducere atmosfæriske niveauer, sagde Jackson. "Det ville tage mange tusinde af disse arrays at lave et indhug, " han sagde, selvom det ville være en meget mindre indsats end det, der er blevet foreslået for at håndtere CO2.

Og økonomien kan vise sig at være attraktiv - hvis lande til sidst afregner en pris for kulstofemissioner, enten gennem en skat eller et cap-and-trade-system som det i Californien.

Ja, at fjerne metan kunne være mange gange mere lukrativt end at fjerne CO2, fordi værdien af ​​at holde en drivhusgas ude af atmosfæren typisk afhænger af dens varmefangende evne.

Forestil dig et system, hvor markedet vil betale $50 for hvert ton CO2-udledning, der kan undgås. I 100-års scenariet, hvor metan anses for at være 28 gange stærkere, værdien af ​​at eliminere et ton af det ville være $1, 400. Der ville være en lille omkostning for at udlede en lille smule CO2 i konverteringsprocessen, men alligevel, tage hjem ville være omkring $1, 250. (Et lovforslag, der blev indført i Parlamentet i år, ville pålægge et gebyr på kulstof, der starter ved $15 pr. ton CO2 og stiger til mere end $100 i 2030; modeller forudsiger, at priserne kan stige så højt som $500 senere i århundredet.)

I den øvre ende af dette område, forskere vurderer, at et metan-fjernelsesanlæg på størrelse med en fodboldbane kunne generere millioner af dollars i indtægt.

Men det kan være farligt advarede Myles Allen, en klimaforsker ved Oxford University i Storbritannien, som ikke var involveret i papiret.

Allen frygter, at hvis der er penge at tjene - eller spare - på at fjerne metan fra atmosfæren, nogle udledere foretrækker måske at gøre det i stedet for at håndtere CO2.

"Det kan give god forretningsmæssig mening, men det ville være forfærdeligt for klimaet, " han sagde.

Det skyldes, at metan og kuldioxid påvirker klimaet på forskellige måder.

Metan forbliver kun i atmosfæren i omkring et årti, så dens klimaeffekter er kortvarige. CO2, på den anden side, hænger ved i århundreder. Dermed, at fjerne noget metan kan give en lille fordel lige nu, men vil ikke hjælpe med at løse klimaproblemet i det lange løb, sagde Allen.

Men hvis kulstofprisordninger behandler gasserne, som om de er udskiftelige, så kunne virksomheder udligne deres CO2-udledning ved at reducere metanudledningen.

"Du kan forestille dig, at verdens flyselskaber går i gang med det her og bliver helt spændte, for pludselig ser det ud til, at de har fået et meget billigt pas, og de kan bare fortsætte med at udsende, sagde han. Og selvfølgelig, de vil bare blive ved med at forårsage global opvarmning."

Stadig, Allen var enig i, at vi er nødt til at reducere koncentrationen af ​​metan i atmosfæren. Og han støtter ideen om at udvikle teknologier til at opveje de metan-emissioner, som er svære at eliminere, som forskerne også foreslår i papiret.

Opdræt af kvæg, dyrkning af ris og andre tilsyneladende væsentlige aktiviteter producerer gassen, og det er usandsynligt, at de forsvinder. "Det er svært for mig at se noget tidspunkt i den nærmeste fremtid, hvor metan-emissionerne vil være nul, " sagde Jackson.

Han og hans kolleger vil fortsætte med at arbejde for at gøre metankonverteringsteknologi til en realitet, og de håber, at deres papir vil opmuntre andre til også at prøve.

Jackson sagde, at en del af hans motivation er symbolsk. At nulstille metankoncentrationerne til deres præindustrielle niveauer tilbyder en måde at "reparere atmosfæren, " sagde han. Og det kunne måske være inspirerende.

"Forestillingen om at genoprette atmosfæren sender et budskab om håb til folk, " sagde han. "Jeg ville elske at se sådan noget ske i mit liv."

©2019 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.