Sporočilo za medije ameriških nacionalnih akademij za znanosti, inženirstvo in medicino (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine – NASEM) o nujnosti dvofaznega pristopka (v treh do petij letih) k razumevanju potrebe in potenciala za odstranjevanje artmosferskega metana, kot nastajajoče tehnologije (angl. emerging technologies).
Osnova za sporočilo za medije je publikacija National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2024. A Research Agenda Toward Atmospheric Methane Removal. Washington, DC: The National Academies Press, 220p. – https://doi.org/10.17226/27157 – Povezava na prosto dostopno poročilo v obliki pdf dokumenta.
About the Publication (prevod):
Leto 2023 je podrlo svetovne podnebne rekorde kot najtoplejše leto v zgodovini, kar je imelo uničujoče posledice za človeške in naravne sisteme. Izpusti metana, od katerih jih približno 60 % izvira iz človekovih dejavnosti, so glavni povzročitelj globalnega segrevanja, na drugem mestu za ogljikovim dioksidom (CO2). Metan je v ozračju razmeroma kratkotrajen, vendar je 80-krat močnejši od CO2 pri zadrževanju toplote v obdobju 20 let. Hitro in trajno zmanjšanje izpustov metana je skupaj z zmanjšanjem izpustov CO2 ključnega pomena za omejitev bližnjega in dolgoročnega segrevanja v prihodnjih desetletjih. Ker pa je veliko ovir pri doseganju potrebnega zmanjšanja izpustov v velikem obsegu, raziskovalci preučujejo možnosti tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja.
Raziskovalni program za odstranjevanje metana v ozračju je prvo poročilo dvostopenjske študije za oceno potrebe in možnosti za odstranjevanje metana v ozračju. To poročilo opredeljuje prednostne raziskave, ki jih je treba opraviti v 3-5 letih, da bi lahko v drugi fazi ocene temeljiteje ocenili tehnično, ekonomsko in družbeno izvedljivost tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja na ravni, ki je pomembna za podnebje. Raziskovalni program, predstavljen v tem poročilu, vključuje temeljne raziskave, ki bi nam pomagale bolje razumeti odstranjevanje atmosferskega metana in hkrati zapolniti vrzeli v znanju na sorodnih področjih, ter sistemske raziskave, katerih cilj je obravnavati, kaj bi pomenil razvoj in/ali uporaba odstranjevanja atmosferskega metana v velikem obsegu. Raziskovalni program za odstranjevanje metana v ozračju ocenjuje tudi pet tehnologij za odstranjevanje metana v ozračju, ki bi pospešile pretvorbo metana v obliko z manjšo močjo sevanja ali fizično odstranile metan iz ozračja in ga shranile drugje.
Poudarki iz poročila (Highlights) kot samostojen dokument – povezava.
(vir: https://nap.nationalacademies.org/resource/27157/Highlights_A%20Research%20Agenda%20Toward%20Atmospheric%20Methane%20Removal.pdf).
Poročilo prepoznava pet področij raziskav, ki bi jih moralo nujno opraviti v enem letu:
- Ponori in viri metana. Raziskave o ponorih in virih metana v ozračju in ekosistemih so potrebne za boljše razumevanje možnosti povečanja naravnih ponorov za odstranjevanje metana iz ozračja, za določitev obsega odstranjevanja, ki je potreben za podnebne vplive, ter za omogočanje spremljanja, poročanja in preverjanja tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja.
- Tehnologije za odstranjevanje metana iz ozračja. Potrebne so temeljne raziskave o tehničnem potencialu tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja, zlasti o njihovi uporabi in učinkovitosti pri atmosferskih koncentracijah. Vsa raziskovalna vprašanja na tem področju je mogoče oceniti, ne da bi bilo treba tehnologije uvesti.
- Družboslovne raziskave. Potrebne so temeljne raziskave na področju družbenih in političnih razsežnosti, da se izboljša razumevanje, kako bi raziskave o odstranjevanju metana v ozračju vplivale na različne skupine prebivalstva in kako bi nanje vplivale. Sodelovanje z ustreznimi stranmi in skupnostmi bo pomembno za sprejemanje odločitev o razvoju in/ali uporabi vseh tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja.
- Uporabne raziskave socialnih razsežnosti. Raziskave, povezane s socialnimi vidiki, pravičnostjo in upravljanjem, so potrebne za obveščanje o morebitnem prihodnjem razvoju in/ali uporabi tehnologij za odstranjevanje metana iz ozračja. Predlogov za upravljanje podobnih tehnologij je veliko in bi lahko služili kot podlaga za razvoj struktur upravljanja za tehnologije odstranjevanja metana iz ozračja.
- Razumevanje uporabe odstranjevanja metana iz ozračja. Raziskave so potrebne za razumevanje, kako bi potencialne tehnologije za odstranjevanje metana iz ozračja dopolnjevale, konkurirale ali sodelovale z drugimi podnebnimi odzivi, da bi se seznanili z njihovo optimalno uporabo.
Poročilo tudi ocenjuje pet tehnologij odstranjevanja atmosferskega metana, ki so še predmet raziskovanja in razvoja:
- Metanski reaktorji – fizično omejeni sistemi, ki z aktivnim pretokom zraka zajemajo ali pretvarjajo metan v drugo kemično vrsto z manjšim potencialom segrevanja. Največje ovire, ki preprečujejo, da bi bili reaktorji podnebno ugodni ali stroškovno učinkoviti, so potreba po segrevanju velike količine zraka nad temperaturo okolja in energija, potrebna za premikanje zraka in delovanje reaktorjev.
- Koncentratorji metana – materiali ali naprave, ki lahko ločijo ali obogatijo metan glede na druge sestavine ozračja. Čeprav je zaradi fizikalnih in kemijskih lastnosti metana ločevanje izjemno zahtevno, bi lahko tehnologija, ki bi učinkovito koncentrirala metan od nizkih do zmerno povišanih koncentracij, omogočila tehnologije metanskih reaktorjev.
- Obdelava površine – uporaba katalizatorja na površini za pretvorbo metana v drugo vrsto z manjšim potencialom segrevanja ozračja pri prehodu zraka čez površino. Učinkovite obdelave bi imele stik z veliko količino zraka, vendar bi bile omejene z velikostjo površine in trajnostjo premazov.
- Povečanje absorpcije v ekosistemih – spremembe ali prakse za povečanje neto absorpcije metana s strani ekosistemov, ki jih že upravlja človek, kot so kmetijska tla ali nasadi, ali znotraj njih. Ekosistemske spremembe bi bilo verjetno treba ponovno uporabljati in imajo potencial za ekosistemske dodatne koristi, vendar nenamerne posledice za kroženje hranil, biotsko raznovrstnost in ekosistemske storitve niso dobro znane.
- Povečanje oksidacije ozračja – pospešena pretvorba metana v prostem ozračju s povečanjem številčnosti ali življenjske dobe reaktivnih vrst. Potrebna bi bila stalna uporaba velikih količin materialov, zaradi česar bi ta pristop lahko zahteval veliko virov, vendar nima enakih zahtev glede energije in ogrevanja kot druge tehnologije za odstranjevanje metana v ozračju. Potencialne neželene posledice te tehnologije so precejšnje in niso dobro poznane.