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碳中和的关键竟深藏于湖泊之下!

2021-04-01 16:46 前瞻网   

 

碳中和的关键竟深藏于湖泊之下!

关于当前气候危机的讨论通常集中在二氧化碳上。但事实上,甲烷的全球变暖潜能却比每单位二氧化碳高80至100倍。在一项新研究中,巴塞尔大学的环境科学家提出了有关如何将其提取并用作甲醇形式的能源的建议。

人类活动造成的甲烷中,有一半以上来自石油生产和农业肥料。但是气体也是由微生物自然分解生物质产生的,例如在湖泊中。瑞士巴塞尔大学的最新研究概述了利用湖泊和其他淡水体中的甲烷进行可持续能源生产的潜力和理论可能性。

来自湖泊和水库的甲烷约占全球天然甲烷存量的20%。巴塞尔大学环境科学系博士后Maciej Bartosiewicz说:“从理论上讲,这足以满足世界的能源需求。” 湖泊通过浮游植物的生长不断从大气中吸收二氧化碳。微生物在处理生物质时将通过光合作用固定的碳转化为甲烷。这样,结合在甲烷中的碳在燃烧过程中仍保留在自然循环中。化石燃料可以被“天然”可再生甲烷部分替代。甲烷气已经在燃气发电厂中用于发电,并以液态甲醇的形式用作燃料。

碳中和的关键竟深藏于湖泊之下!

(图片摘自Environmental Science & Technology)

这并非是湖泊甲烷利用的首次提出:自2016年以来,卢旺达与刚果民主共和国之间的基伍湖中的甲烷已从260米深处提取,经过清洁后直接用于通过发电机进行能源供应。Bartosiewicz解释说:“那里的湖床上大量大量存在甲烷。” “甲烷浓度比普通湖泊高约100倍。” 就在几年前,从常规湖泊中提取低浓度甲烷在技术上仍是一件难事。但是现在,由聚合物材料制成的新型微孔膜使气体与水的分离效率更高。

研究人员在这方面提出了第一个具体建议:使用疏水性气液膜接触器,可以将含甲烷的气体混合物从水中分离出来,并将甲烷浓缩。

Bartosiewicz说:“根据我们的想法,我们希望就这种技术的潜力,可行性和风险展开广泛的讨论。” “到目前为止,还没有研究解决甲烷去除对湖泊生态系统功能的影响,但是根据我们目前的理解,尚不能预见到直接的负面影响。” 但是,去除多余的碳甚至可以帮助抑制浮游植物过度开花的形成,并减少湖泊中的天然温室气体排放。Bartosiewicz说,在对这种最初的理论构想进行任何实际实施之前,还需要做更多的工作。但是他坚信:“这一概念有一天可以为实现我们的气候目标做出重要贡献。”

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责任编辑: 4114RWL

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