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Mit Zeolithen Methan aus der Luft gewinnen

14.01.2022

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben herausgefunden, dass Zeolithe – poröse mineralische Strukturen, die häufig als kommerzielle Adsorptionsmittel verwendet werden – in der Lage sind, Methan (CH4) aus der Luft zu absorbieren und zu recyceln. Dieser Effekt zeigt sich, wenn sie mit Kupfer verarbeitet werden. Die Arbeit der Wissenschaftler ist in ACS Environment Au veröffentlicht.

In einem Laborexperiment platzierten Experten Zeolithpartikel in einem Reaktionsrohr und leiteten Luft mit unterschiedlichen Methankonzentrationen hindurch. Die Gaskonzentrationen lagen im Bereich von 2 ppm bis 2 %. Und das Reaktionsrohr wurde auf verschiedene Temperaturen erhitzt.

Beim Erhitzen auf 310 Grad Celsius konnte der Zeolith 2 % des Methans einfangen und in Kohlendioxid (CO100) umwandeln. Das Verfahren ist sogar bei niedrigen CH4-Konzentrationen und viel niedrigeren Temperaturen möglich, als sie für andere Verfahren zur Methanabscheidung erforderlich sind.

Auf den ersten Blick ist es nicht ideal, ein Treibhausgas in ein anderes umzuwandeln. Aber die Forscher berechneten, dass die Umwandlung der Hälfte des atmosphärischen Methans nur etwa 0,2 % zum atmosphärischen CO2 hinzufügen und zu einer Verringerung der Strahlungserwärmung um 16 % führen würde. Methan ist ein viel stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. Es wird in großen Mengen durch landwirtschaftliche Aktivitäten, den Kohlebergbau, das Auftauen von Permafrost sowie bei der Verarbeitung und dem Transport von Erdgas freigesetzt. Im Vergleich zu Kohlendioxid erwärmt Methan die Erde 81-mal stärker. Daher wird seine Entfernung die kurzfristigen negativen Auswirkungen auf das Klima verringern.

Das MIT-Team muss jedoch herausfinden, wie es seine Methanentfernungsmethode skalieren kann, damit die Luft effizienter durch das Material strömen kann. Potenziell können erste Feldversuche in Kohlebergwerken und Scheunen unter Nutzung vorhandener Umluftsysteme durchgeführt werden. Außerdem ist Ton, der Zeolithe enthält, so billig, dass er zur Herstellung von Katzenstreu verwendet wird.

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