Ученые намерены добывать углеродно-нейтральное «биотопливо» из озер

Озера-накопители могут быть пригодны для добычи метана для производства энергии. (Водохранилище Гарихти в кантоне Гларус. 

Озера хранят огромное количество метана. 

В новом исследовании ученые-экологи Базельского университета предлагают способы его извлечения и использования в качестве источника энергии в виде метанола.

Обсуждение текущего климатического кризиса обычно сосредоточено на двуокиси углерода (CO 2 ). Метан, вызывающий парниковый эффект, менее известен, но, хотя он гораздо реже встречается в атмосфере, его потенциал глобального потепления в 80-100 раз больше на единицу.

Более половины метана, образующегося в результате деятельности человека, поступает из нефтедобычи и сельскохозяйственных удобрений.

 Но газ также создается в результате естественного разложения биомассы микробами, например, в озерах.

Метан из озер и водохранилищ составляет около 20% мировых выбросов природного метана. Теоретически этого было бы достаточно для удовлетворения мировых потребностей в энергии.

 Озера непрерывно поглощают CO 2 из атмосферы за счет роста фитопланктона. При переработке биомассы микробы превращают углерод, закрепленный фотосинтезом, в метан.

 Таким образом, углерод, связанный в метане, остается в естественном цикле во время сгорания. Ископаемое топливо можно частично заменить «природным» возобновляемым метаном. 

Метан уже сжигается на газовых электростанциях для производства электроэнергии и используется в качестве топлива в виде жидкого метанола.

Швейцарские озера как огромные хранилища энергии

Идея, описанная в статье, не нова: с 2016 года метан в озере Киву между Руандой и Демократической Республикой Конго добывался с глубины 260 метров, очищался и использовался для энергоснабжения напрямую с помощью генераторов. 

Метан присутствует в больших количествах на дне озера в высоких концентрациях. Концентрация метана примерно в 100 раз выше, чем в обычных озерах. 

Еще несколько лет назад из-за низких концентраций извлечение метана из обычных озер казалось технически трудным. Но новые микропористые мембраны из полимерных материалов теперь позволяют гораздо более эффективно отделять газ от воды.

Концепция для технологической реализации: мобильное устройство, оснащенное высокоэффективными мембранами, автономно ищет самую высокую концентрацию метана на дне озера. 

Обработанный газ по шлангу подается на станцию ​​сбора на берегу, где он перерабатывается в метанол для производства энергии. 

Предоставлено: Базельский университет.

Швейцария практически создана для добычи метана из озер из-за  большом количестве резервуаров в стране.

Положительное влияние на экосистемы

«С нашей идеей мы хотели начать широкую дискуссию о потенциале, осуществимости и рисках такой технологии, - говорит Бартосевич. доктор Департамента наук об окружающей среде Базельского университета

. 

«До сих пор не проводились исследования, посвященные влиянию удаления метана на функционирование экосистемы озера, но с нашим нынешним пониманием нельзя предвидеть немедленных негативных последствий». 

Однако удаление избыточного углерода может даже помочь обуздать чрезмерное цветение фитопланктона и сократить выбросы естественных парниковых газов из озер. 

По словам Бартосевича, прежде чем приступить к практической реализации этой первоначальной теоретической идеи, необходимо провести дополнительную работу. Но он убежден: «Однажды эта концепция может внести важный вклад в достижение наших климатических целей».