Смілива пропозиція перетворити атмосферний метан, газ із парниковим ефектом у десятки разів більший, у СО2.
Нафтопереробний завод. Видобуток та обробка викопного палива є одним з основних антропогенних джерел метану, молекули з набагато більшим парниковим ефектом, ніж CO2. [kapukdodds/iStock]
У травні минулого року вуглекислий газ в атмосфері перевищив 415 частин на мільйон. Востаннє такого високого рівня було досягнуто два-три мільйони років тому, рівень моря піднявся на десятки метрів. Щось подібне, швидше за все, відбудеться протягом наступних тисячі років, коли тане льод.
Перехід від поганих новин до дії вимагає надії: план відновлення атмосфери. Розглянемо Закон США про зникаючі види. Цей захід не обмежується врятуванням рослин і тварин від вимирання, але сприяє їх одужанню. Коли ми бачимо сірих китів на шляху до Аляски щовесни, ведмедів грізлі, що бродять по Єллоустонських пасовищах, або лисих орлів та сапсанів, що кружляють, ми радіємо за відновлення планети. Наша мета щодо атмосфери повинна бути однаковою.
Як керівники Глобального вуглецевого проекту, ми присвятили свою кар'єру вивченню різних шляхів зменшення забруднення парникових газів. Сьогодні ми пропонуємо, що, на перший погляд, може здатися божевільною ідеєю: тимчасово збільшуючи викиди СО2 натомість, очищаючи атмосферу від газу з набагато більшим парниковим ефектом.
Давайте будемо зрозумілі: ми не говоримо про те, що підвищення рівня СО2 саме по собі добре. Газ, який стосується нас, - це метан. Це фільтрується через свердловини та труби, воно виробляється, коли органічна речовина гниє на звалищах та рисових полях, вона утворюється в травній системі великої рогатої худоби та у великій кількості гною тощо. Хороша річ цього газу в тому, що він залишається в атмосфері значно менше часу, ніж CO2. Недоліком є те, що він уловлює набагато більше тепла: у 84 рази більше протягом перших 20 років після випуску. Тож при рівних кількостях це робить набагато більшу проблему, ніж CO2.
Ми пропонуємо видалити метан з повітря і використовувати цеоліти, різновид пористих матеріалів, для перетворення його в СО2. Цеоліти можуть накопичувати мідь, залізо та інші метали, здатні каталізувати реакції, які замінюють чотири атоми водню молекули метану (СН4) двома киснем. Крім того, оскільки молекула метану містить більше енергії, ніж СО2, реакція, як правило, завершується після початку. Причина вивільнення CO2 замість його захоплення полягає в тому, що таким чином процес стає дешевшим, а життя цеолітів подовжується.
Багато вчених у всьому світі вже досліджують можливість використання цеолітів для перетворення метану в метанол (CH3OH), цінну сировину для хімічної промисловості. Отримання метанолу передбачає додавання атома кисню до молекули метану, тому його можна розуміти як проміжний етап у запропонованій нами реакції. До цього часу, здається, ніхто не замислювався про "закінчення роботи" для отримання СО2, оскільки ця сполука не настільки цінна, як метанол. Однак настав час це розглянути.
Ще однією несподіванкою нашої пропозиції є те, що можна було б відновити атмосферу, вилучивши "лише" 3 мільярди тонн метану. Це призвело б до еквіваленту кількох місяців промислових викидів СО2, але придушило б шосту частину загального потепління - позитивний результат, як би ви на це не дивились.
Здійснити ідею буде непросто. Метан зустрічається рідко: атмосфера в даний час містить понад 400 молекул СО2 на кожен мільйон молекул повітря, але в цьому обсязі знаходиться лише від 1 до 2 метану. Це ускладнює виведення його з атмосфери, ніж запобігання потраплянню в нього.
Також будуть потрібні додаткові заходи. Для того, щоб компанії, уряди та приватні особи мали фінансовий стимул для здійснення цього плану, повинен бути податок на викиди вуглецю або політичне зобов'язання платити за вилучення метану. Також потрібно буде розробити великі споруди, які будуть потрібні для уловлювання метану з повітря. І, звичайно, витоки цього газу повинні бути придушені та обмежені його викиди. Однак їх ніколи не можна повністю усунути, тому нам доведеться продовжувати видаляти метан з атмосфери.
Повернення всіх газів в атмосферу до доіндустріальних цінностей може здатися малоймовірною метою, але ми віримо, що це врешті-решт станеться. Така мета забезпечує позитивну основу для змін у той час, коли кліматичні дії є нагальними. Обмеження глобального потепління до 1,5 або 2 градусів Цельсія недостатньо. Нам потрібна планета для відновлення.
Роб Джексон Y Пеп Канаделл
Довідково: "Видалення метану та відновлення атмосфери", Роб Б. Джексон та ін. у природостійкості, вип. 2, стор. 436-438, червень 2019.