5 мин. чтения
12/19/2023 5:00:01 AM

Исследователи изобретают «уборщик метана», который может стать постоянным приспособлением в сараях крупного рогатого скота

Article Preview Image Взгляд внутрь реактора MEPS (фотохимическая система ликвидации метана), где атомы хлора образуются путем ультрафиолетового света и реагируют с газом метана.Кредит: Мортен Крогсбёлл.

Межправительственная панель по изменению климата (МГЭИК) определила, что сокращение выбросов газа метана немедленно снизит повышение глобальных температур.Газ в 85 раз больше мощного парникового газа, чем CO2, и более половины из них испускается человеческими источниками, при этом производство крупного рогатого скота и ископаемого топлива составляет наибольшую долю.

Уникальный новый метод, разработанный исследовательской группой из Университета Копенгагенского факультета химии и выключенной компании Ambient Carbon, удалось удалить метан из воздуха.

“Большая часть наших выбросов метана происходит из миллионов источников с низкой концентрацией, таких как крупный рогатый скот и свиньи.Используя реакционную камеру, которую мы построили », - говорит Мэтью Стэнли Джонсон, профессор химии атмосферной химии UCPH, который руководил исследованием.

Ранее Джонсон представил результаты исследований в COP 28 в Дубае через онлайн -связь и в Вашингтоне, округ Колумбия, в Национальной академии наук, которая консультирует правительство США по науке и технике.

Метан может быть сожжен от воздуха, если его концентрация превышает 4%.Но большинство выбросов, вызванных человеком, ниже 0,1% и, следовательно, не могут быть сожжены.

Чтобы удалить метатан из воздуха, исследователи построили реакционную камеру, которая, к непосвященным, выглядит как удлиненная металлическая коробка с кучей шлангов и измерительных инструментов.Внутри коробки происходит цепная реакция химических соединений, которая в конечном итоге разрушает метатан и удаляет большую часть газа из воздуха.

«В научном исследовании мы доказали, что наша реакционная камера может устранить 58% метана из воздуха. И с момента подачи исследования мы улучшили наши результаты в лаборатории, так что реакционная камера сейчас составляет 88%», -говорит Мэтью Стэнли Джонсон.

Хлор является ключом к открытию.Используя хлор и энергию от света, исследователи могут удалять метатан из воздуха гораздо более эффективно, чем то, как это происходит в атмосфере, где процесс обычно занимает 10–12 лет.

“Метан разлагается в темпе улитки, потому что газ не особенно рад реагировать с другими вещами в атмосфере. Однако мы обнаружили, что с помощью света и хлора мы можем вызвать реакцию и разбить метатанПримерно в 100 миллионов раз быстрее, чем в природе », - объясняет Джонсон.

40 -футовый транспортный контейнер скоро прибудет в химический факультет.Когда это произойдет, он станет более крупным прототипом реакционной камеры, которую исследователи построили в лаборатории.Это будет «очиститель метана», который, в принципе, сможет быть подключенным к системе вентиляции в сарае скота.

«Сегодняшние фермы скота-это высокотехнологичные средства, где аммиак уже удален из воздуха. Таким образом, удаление метана через существующие системы очистки воздуха является очевидным решением»,-объясняет профессор Джонсон.

То же самое относится и к биогазам и очистным сооружениям, которые являются одними из крупнейших источников выбросов метана в Дании после производства крупного рогатого скота.

В качестве предварительного исследования для этого исследования исследователи путешествовали по стране, измеряя, сколько метана протекает из киосков крупного рогатого скота, очистных сооружений и биогазовых растений.В нескольких местах исследователи смогли задокументировать, что большое количество метана протекает в атмосферу этих растений.

«Например, Дания является пионером, когда дело доходит до производства биогаза. Но если только несколько процентов метана из этого процесса ускользает, это противодействует любым ростам климата», - заключает Джонсон.

Исследование было проведено в сотрудничестве между Университетом Копенгагена, Университетом Аархуса, Арлой, SKOV и UCPH Spinout Company Ambide Carbon, которая в настоящее время возглавляет профессор Мэтью Стэнли Джонсон.Компания начала разрабатывать технологию MEPS (фотохимическая система ликвидации метана) и сделать ее доступной для общества.

Исследователи создали реакционную камеру и разработали метод, который имитирует и значительно ускоряет процесс естественного деградации метана.

Они назвали метод, которую фотохимическая система ликвидации метана (MEP) и ухудшает метатан в 100 миллионов раз быстрее, чем в природе.

Метод работает путем введения молекул хлора в реакционную камеру с газом метана.Затем исследователи светят ультрафиолетовым светом на молекулы хлора.Энергия света заставляет молекулы расщеплять и образует два атома хлора.

Затем атомы хлора крадут атом водорода из метана, который затем разваливается и разлагается.Продукт хлора (соляная кислота) фиксируется и впоследствии перерабатывается в камере.

Метан превращается в углекислый газ (CO2) и угарный угарный газ (CO) и водород (H2) так же, как и естественный процесс в атмосфере.

Подробнее о метане (CH4)

Метан может быть сожжен, чтобы удалить его из воздуха, но его концентрация должна составлять более 4%, 40 000 частей на миллион (ppm), чтобы быть воспламеняющейся.Поскольку большинство выбросов, вызванных человеком, ниже 0,1%, их нельзя сжечь.

Межправительственная панель по изменению климата (МГЭИК) определила, что сокращение выбросов газа метана немедленно снизит повышение глобальных температур.

Метан является парниковым газом, который естественным образом испускается, среди прочего, водно-болотных угодий и из искусственных источников, таких как производство пищевых продуктов, природные газы и очистные сооружения.

Сегодня метановый газ отвечает за треть парниковых газов, которые влияют на климат и вызывают глобальное потепление.

Метану требуется 10–12 лет, чтобы естественно разложить в атмосфере, где он превращается в углекислый газ.

В течение 25-летнего периода метан в 85 раз хуже для климата, чем CO2.В течение 100-летнего периода метан в 30 раз хуже для климата, чем CO2.

Концентрация метана в атмосфере увеличилась на 150% с середины 1700-х годов.

Согласно IPCC, только что метана увеличивает антропогенное воздействие радиации на 1,19 Вт/м2, что отвечает за повышение температуры средней средней поверхности поверхностного воздуха на 0,6 ° C.

Больше информации: Morten Krogsbøll et al., Высокоэффективная газовая фазовая фотореактор для уничтожения метана из источников с низкой концентрацией, писем окружающей среды (2023).Doi: 10.1088/1748-9326/ad0e33

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Универсальные волокна предлагают улучшенную емкость для хранения энергии для носимых устройств

4/20/2024 · 5 мин. чтения

Универсальные волокна предлагают улучшенную емкость для хранения энергии для носимых устройств

Новое понимание принципов работы биполярных мембран может направлять будущий дизайн топливных элементов

4/17/2024 · 5 мин. чтения

Новое понимание принципов работы биполярных мембран может направлять будущий дизайн топливных элементов