Международный коллектив ученых проанализировал снижение выбросов метана с использованием новых материалов метанотрофных покрытий

Дайджест исследований

Вентиляционный метан (VAM) - мощный источник парниковых газов, образующийся из геологических скважин, действующих и исчезнувших шахтных стволов и других наземных каналов, выбрасывающих метан в атмосферу, что способствует глобальной эмиссии метана и непропорционально высокому потенциалу потепления. В данной статье мы представляем концепцию метанотрофного материала как инженерного решения. Такие материалы должны быть способны преобразовывать метан при температуре и давлении окружающей среды в связующий продукт, улавливать и долговременно секвестрировать метан, одновременно ограничивая его дальнейшую эмиссию. Хотя в настоящее время такие материалы находятся в стадии разработки, эта цель поддерживается и достигается с помощью математической схемы, представленной и используемой в настоящем документе для оценки способности конвертировать метан, используя опубликованные в настоящее время данные о его активности. Мы приводим пример конверсии характерного потока VAM (0,6% метана в воздухе, 1,7 × 108 л/час-1, что эквивалентно 100 000 стандартных кубических футов в минуту). Мы показываем, что при правильном проектировании таких систем для снижения эмиссии метана из этого потока более чем на 99% требуется покрытие поверхности длиной менее 1000 м шахтного туннеля (что эквивалентно площади 20 000 м2). Наконец, мы выделяем формальдегид как реактивный промежуточный продукт окисления метана, который сам может входить в состав этих покрытий. Являясь компонентом связующих веществ и полимеров, которые уже повсеместно используются в коммерческих продуктах, этот промежуточный продукт в конечном итоге позволяет этим системам поглощать углерод из метана в стабильной и твердой форме. Представленные здесь результаты легко распространить на обработку других потоков метана - как более концентрированных, так и более разбавленных, а полученные результаты послужат основой для проектирования и разработки нового класса углерод-отрицательных материалов.

Исследование опубликовано в журнале Environmental Research Letters.