一个相对简单的过程可以帮助扭转气候变化的趋势，同时也能带来健康的利润。这是斯坦福大学领导的一篇新文章中提出的有希望的愿景之一，该论文强调了一种看似违反直觉的解决方案：将一种温室气体转换为另一种温室气体。
该研究于5月20 日发表在Nature Sustainability上，描述了将极其强大的温室气体甲烷转化为二氧化碳的潜在过程，二氧化碳对全球变暖的影响要小得多。故意将二氧化碳释放到大气中的想法可能看起来令人惊讶，但作者认为，将甲烷换成二氧化碳是气候的重要净效益。
“如果完善，这项技术可以将大气层恢复到工业化前的甲烷和其他气体浓度，”主要作者Rob Jackson说，他是斯坦福地球能源与环境科学学院地球系统科学的Michelle和Kevin Douglas教授。
基本的想法是，一些甲烷排放源 - 例如水稻种植或牛 - 可能非常难以消除或昂贵。“另一种方法是通过甲烷去除来抵消这些排放，因此对大气变暖没有任何净效应，”该研究的共同作者，斯坦福森林环境研究所的Perry L. McCarty主任Chris Field表示。
问题和可能的解决方案
在2018年，甲烷 - 其中约60%由人类产生 - 达到大气浓度，比工业化前水平高2.5倍。尽管大气中的二氧化碳含量要高得多，但甲烷在气候系统释放后的前20年内变暖的效率要高84倍。
将平均全球温度稳定在工业化前水平2摄氏度以上的大多数情景取决于减少进入大气的二氧化碳总量以及通过植树或地下封存等方法去除大气中已有的二氧化碳的策略。然而，该研究的作者指出，除去其他温室气体，特别是甲烷，可以提供一种互补的方法，他们指出了天然气对气候的巨大影响。
大多数消除二氧化碳的方案通常假设数十亿吨在数十年内被移除，并且不会将大气恢复到工业化前的水平。研究人员表示，相比之下，通过从大气中去除约32亿吨气体并将其转化为相当于全球工业排放量几个月的二氧化碳量，甲烷浓度可恢复到工业化前水平。如果成功，该方法将消除迄今为止所有全球变暖原因的大约六分之一。
甲烷很难从空气中捕获，因为它的浓度很低。然而，作者指出，沸石是一种主要由铝，硅和氧组成的结晶材料，可以起到吸收甲烷作为海绵的作用。“多孔分子结构，相对较大的表面积和在沸石中容纳铜和铁的能力使它们成为捕获甲烷和其他气体的有希望的催化剂，”人类和科学学院Monroe E. Spaght化学教授Ed Solomon说。
整个过程可能采用巨型装置的形式，电风扇迫使空气通过翻滚室或充满粉末或粒状沸石和其他催化剂的反应器。作者建议，然后可以加热捕获的甲烷以形成和释放二氧化碳。
有利可图的未来
将甲烷转化为二氧化碳的过程可以通过碳排放价格或适当的政策获利。如果本世纪碳抵消的市场价格上涨到每吨500美元或更多，正如大多数相关评估模型预测的那样，从大气中去除的每吨甲烷价值可能超过12,000美元。
一个足球场大小的沸石阵列每年可以产生数百万美元的收入，同时从空气中去除有害的甲烷。原则上，研究人员认为，将更有害的温室气体转化为效力较低的温室气体的方法也适用于其他温室气体。
虽然在不久的将来，将大气中的温室气体减少到工业化前的水平似乎不太可能，但研究人员认为，通过这样的策略可以实现这一目标。