Sjöar lagrar enorma mängder metan. I en ny studie, miljövetare vid universitetet i Basel ger förslag på hur det kan utvinnas och användas som energikälla i form av metanol.

Diskussionen om den nuvarande klimatkrisen fokuserar vanligtvis på koldioxid (CO ₂ ). Växthusgasen metan är mindre känd, men även om det är mycket ovanligare i atmosfären, dess globala uppvärmningspotential är 80 till 100 gånger större per enhet.

Mer än hälften av metanet som orsakas av mänskliga aktiviteter kommer från oljeproduktion och jordbruksgödsel. Men gasen skapas också av mikrobers naturliga nedbrytning av biomassa, till exempel i sjöar. I deras senaste publikation, forskare vid universitetet i Basel i Schweiz beskriver potentialen och de teoretiska möjligheterna för att använda metan från sjöar och andra sötvattenförekomster för hållbar energiproduktion.

Metan från sjöar och vattenreservoarer utgör cirka 20 % av globala naturliga metanuppdrag. "Det skulle teoretiskt sett vara tillräckligt för att möta världens energibehov, " säger Maciej Bartosiewicz, en postdoc vid Institutionen för miljövetenskaper vid universitetet i Basel. Sjöar absorberar kontinuerligt CO2 från atmosfären genom tillväxten av växtplankton. Mikrober omvandlar kolet, fixeras genom fotosyntes, till metan när de bearbetar biomassa. På det sättet, kol bundet i metanen förblir i det naturliga kretsloppet under förbränning. Fossila bränslen skulle delvis kunna ersättas med "naturlig" förnybar metan. Metangas förbränns redan i gaseldade kraftverk för elproduktion och används som bränsle i form av flytande metanol.

Sjöar som enorma energiförråd

Idén som beskrivs i artikeln är inte helt ny:sedan 2016, metan i Kivusjön mellan Rwanda och Demokratiska republiken Kongo har utvunnits från ett djup av 260 meter, rengöras och användas för energiförsörjning direkt via generatorer. "Metan förekommer i höga koncentrationer i stora mängder på sjöbädden där, " förklarar Bartosiewicz. "Metankoncentrationen är cirka 100 gånger högre än i vanliga sjöar." Låga koncentrationer gjorde att utvinning av metan från konventionella sjöar verkar för tekniskt svårt förrän för några år sedan. Men nya mikroporösa membran gjorda av polymera material tillåter nu gasen att separeras från vattnet mycket mer effektivt.

Forskarna har lagt fram de första konkreta förslagen i detta avseende:att använda en hydrofob gas-vätskemembrankontaktor, en metanhaltig gasblandning kan separeras från vatten och metanet koncentreras. Zeolitmineraler är särskilt lämpliga för anrikning, eftersom hydrofoba kristallina ämnen kan adsorbera och frigöra gaser.

Potentiella positiva effekter på ekosystem

"Med vår idé, vi ville starta en bred diskussion om potentialen, genomförbarhet och risker med en teknik som denna, " säger Bartosiewicz. "Tills nu, inga studier har behandlat effekterna av metanavlägsnande på sjöars ekosystems funktion, men inga omedelbara negativa effekter kan förutses med vår nuvarande uppfattning." Att ta bort överskott av kol kan till och med hjälpa till att bromsa överdriven växtplanktonblomning och minska utsläppen av naturliga växthusgaser från sjöar. Mer arbete krävs innan någon praktisk implementering av denna initiala teoretiska idé, säger Bartosiewicz. Men han är övertygad:"Det här konceptet kan en dag ge ett viktigt bidrag till att nå våra klimatmål."