Znanstvenici najvećeg ubojicu klime pretvaraju u vrijednu sirovinu

Staklenički plin metan smatra se posebno štetnim za klimu. No sada su američki istraživači pronašli način kako ukloniti metan iz atmosfere i ponovno ga upotrijebiti.

Koristeći proces razvijen u SAD-u, staklenički plin metan može se ukloniti iz atmosfere pri sobnoj temperaturi i normalnom tlaku zraka. Prije je to bilo moguće samo pri visokim temperaturama i visokom tlaku. Dobivene tvari mogle bi se eventualno koristiti u proizvodnji plastike.

Kombinacija katalizatora zeolita i alkoholne oksidaze, prirodnog enzima, omogućuje ovaj proces. Studija grupe koju vodi Michael Strano s Massachusetts Institute of Technology (MIT) u Cambridgeu predstavljena je u stručnom časopisu “Nature Catalysis” .

Metan  je snažan staklenički plin , izračunato tijekom 100 godina, 28 puta jači od ugljičnog dioksida (CO2), ali se u atmosferi razgrađuje nakon nekoliko godina. Postoje prirodni izvori metana poput vulkana ili permafrosta i umjetni izvori poput uzgoja stoke, uzgoja riže te vađenja i korištenja prirodnog plina.

Već se neko vrijeme istražuje kako bi se metan mogao iskoristiti rekao je Strano. "Želimo ga držati podalje od atmosfere, ali ga i pretvoriti u nešto korisno."

Nekoliko je studija nedavno pokazalo da su zeoliti prikladni kao katalizatori za pretvorbu metana. Zeoliti su aluminijevi silikati, od kojih se oko 60 vrsta javlja kao prirodni minerali, a više od 100 ih je sintetizirano u laboratoriju. Oni uzrokuju da zapravo stabilna molekula metana, koja se sastoji od jednog atoma ugljika i četiri atoma vodika, sudjeluje u kemijskim reakcijama. Dobivanje zeolita i alkoholnih oksidaza nije skupo.

Istraživači MIT-a koristili su aluminijski silikat modificiran željezom nazvan Fe-ZSM-5 kao zeolit. U vodenoj otopini uzrokuje reakciju metana iz zraka s kisikom na površini vode u metanol. U drugom koraku, alkohol oksidaza katalizira reakciju metanola i kisika iz zraka u formaldehid i vodikov peroksid.

Formaldehid se može koristiti kao osnova za stvaranje polimera (tj. plastike), dok vodikov peroksid daje kisik za prvu reakciju, tako da nastaje reakcijski ciklus. Za početak ciklusa dodaje se malo metanola na početku.

Jedna od mogućnosti recikliranja je dodavanje uree. Ovo stvara metilen diureu, međuproizvod u proizvodnji smole uree. Ova plastika se brzo stvrdnjava i otporna je na abraziju; koristi se, između ostalog, za laminate i tekstil.

Istraživači su primijenili formaldehid i ureu na sitne čestice titanijevog dioksida, pigmenta koji se često koristi za bijelu boju. Nakon vrućeg prešanja stvara se bijeli pigment katalizatora. Prema zamisli znanstvenika, ova bi se tvar mogla primijeniti na cjevovode prirodnog plina za brtvljenje površine. Sintetička smola stvorena tijekom katalizirane reakcije mogla bi prekriti male pukotine i tako spriječiti curenje.

"Ovaj rad predstavlja održivi put za oksidaciju metana koju pokreće kisik u zraku u ambijentalnim uvjetima, proizvodeći visokokvalitetne polimere i na taj način poboljšavajući tokove emisije metana", pišu autori studije. Trenutno istražuju katalizatore koji vežu CO2 iz zraka i omogućuju mu da reagira s dodatkom nitrata u ureu. Tada bi se osim formaldehida iz stakleničkog plina mogla proizvoditi i urea.