Gerald Schut
Onderzoekers van Stanford doen een opmerkelijke suggestie om klimaatopwarming te beperken: meer CO2 in de atmosfeer brengen. Hun redenering: methaan heeft een tientallen malen sterker opwarmend effect dan CO2. Als je dus methaan uit de lucht filtert en omzet in CO2 behaal je enorme klimaatwinst. Hoe kansrijk is dit idee?
Er wordt steeds meer nagedacht over negatieve emissie-technieken (NETs) om broeikasgassen uit de lucht te verwijderen. Als je dan toch broeikasgassen gaat afvangen, waarom zou je dan niet met het krachtigste beginnen vragen Amerikaanse onderzoekers onder leiding van Rob Jackson zich af in een commentaar in Nature Sustainability. Methaan vervalt sneller dan CO2, maar heeft over de eerste 20 jaar een 84 maal zo sterk opwarmend effect als CO2 en zorgt over de eerste 100 jaar nog steeds voor 28 keer meer opwarming. Methaan zorgt voor bijna een kwart van de door mensen veroorzaakte opwarming en de concentratie in de atmosfeer is relatief nog sneller toegenomen dan die van CO2: van 750 ppb (parts per billion) tot 1860 ppb. De uitstoot van methaan groeit bovendien veel harder dan die van CO2. De afgelopen vijf jaar nam de methaan-uitstoot anderhalf keer zo hard toe als in de vijf jaar daarvoor, constateerden onderzoekers van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) vorige week. Met name in Afrika zorgen opwarmende moerassen voor een vicieuze cirkel met extra methaan-uitstoot, denken onderzoekers.
Reden genoeg om van die methaan af te proberen te komen, hoewel Jackson benadrukt dat voorkomen altijd beter is dan genezen. Methaan afvangen is om verschillende redenen technisch moeilijker dan CO2. Ten eerste is methaan als een speld in een hooiberg: minder dan 2 op de miljoen moleculen in lucht zijn CH4. Ten tweede heeft CO2 een sterk kwadrupool moment en is het enigszins zuur, waardoor het makkelijker is vast te leggen. Traditionele oplosmiddelen krijgen geen greep op methaan. Daarom stellen de Stanford onderzoekers voor om de familie van nanoporeuze zeolieten in te zetten. Deze worden in de industrie al ingezet om methaan mee om te zetten in methanol (CH3OH). Op dit punt waarschuwen de onderzoekers: het zou best kunnen dat zeolieten zich net zo makkelijk aan vaker voorkomende moleculen gaan binden, zoals bijvoorbeeld waterdamp.
Maar het is de moeite waard om verder te onderzoeken, eventueel in combinatie met poreuze polymeer netwerken (PPNs). Door 3 tot 5 Gton methaan weg te filteren zou het pre-industriële niveau weer bereikt worden en zou alle extra opwarming door methaan geëlimineerd zijn. Het zou – als je kiest voor de makkelijkste oplossing: omzetten in CO2 – zorgen voor 8 Gton extra CO2-emissie, ongeveer een vijfde van de totale mondiale uitstoot, voor het klimaat een uitstekende deal.
Maar er moet technisch en institutioneel nog veel gebeuren om dit te realiseren. Zo rekenen de onderzoekers voor dat een flinke installatie (100 bij 100 m, met een efficiëntie van 20 % en een uptime van 90 %) bij een CO2-prijs van $ 500 per ton jaarlijks $ 5 miljoen zou kunnen verdienen. Een vergelijkbare methode zou kunnen worden ingezet om N2O, een ander krachtig broeikasgas, vast te leggen.
Het lijkt bovendien slimmer om methaan af te vangen op plekken met een lokaal hogere concentratie dan het gemiddelde atmosferische gehalte, in pak hem beet koeienstallen. Op plekken met een concentratie van meer dan 50.000 ppm is het natuurlijk nog eenvoudiger om methaan in CO2 om te zetten. Dan volstaat het om er een vlammetje bij te houden.
