Sparsame Technik Katzenstreu kann das Methanproblem lösen
Zum Großteil aufgegebene Ölpumpen in Kalifornien – eine mögliche Quelle für entweichendes Methan
Foto: Mario Tama / Getty ImagesMethan (CH4) ist ein weitaus klimaschädlicheres Gas als das berüchtigte Kohlendioxid (CO2). Vor allem in den ersten zwei Jahrzehnten, nachdem es in die Atmosphäre freigesetzt wird, ist sein Treibhauseffekt besonders ausgeprägt. Zu den größten Erfolgen der Klimakonferenz von Glasgow im November 2021 zählte die internationale Einigung, die Methanemissionen zu senken . Nur wie?
Ein Team am Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat nun eine günstige Technik entwickelt, wie sich Methanemissionen eindämmen und bereits emittiertes Methan wieder aus der Atmosphäre binden lassen. »Dirt cheap«, frohlockt die US-Eliteuniversität – spottbillig also, in der amerikanischen Redewendung steckt aber auch das Wort Dreck.
Ein vulkanisches Mineral namens Zeolith, wie es in Katzenstreu verwendet wird und auf der Erde reichlich vorkommt, soll die Lösung bieten. Das ist allemal billiger und weniger riskant als die bisher von vielen Forschern favorisierte Variante mit Katalysatoren aus Edelmetallen wie Platin oder Palladium, die Temperaturen von mindestens 600 Grad Celsius sowie eine Trennung der Methan- und Sauerstoffströme benötigen.
»Sie lösen das Problem bloß, indem sie eine Situation erschaffen, die auf eine Explosion hinausläuft«, kommentiert MIT-Umweltingenieurin Rebecca Brenneis. Gemeinsam mit Desiree Plata und zwei weiteren Kollegen hat sie ihre Alternative in der Fachzeitschrift »ACS Environment Au« präsentiert.
Aus der Förderung von Öl und Gas stammten nur 18 Prozent der globalen Methanemissionen, erklärt Plata. Der Großteil des Gases werde aus diffusen, weit verbreiteten Quellen wie Brandrodung, Milchviehzucht, Kohle- und Erzbergbau, Feuchtgebieten oder dem auftauenden Permafrost in der Polarregion freigesetzt. Daher habe das Team zuerst nach einer Lösung gesucht, Methan aus der Atmosphäre statt direkt an der Quelle zu filtern.
Am Ende entsteht reines CO2
Erfolg hatte es mit dem Zeolith, das nur mit kleinen Mengen Kupfer versetzt wurde. In Reagenzgläsern band das helle Pulver hindurchströmendes Methan – am effektivsten, wenn es auf 300 Grad Celsius erhitzt wurde. Doch auch bei niedrigen Temperaturen wirkte die Methode, und sogar bei geringer Konzentration von Methan. Vor allem kam sie mit gewöhnlicher Luft aus statt nur mit reinem Sauerstoff. »Wir sind immer noch überrascht, wie gut es funktioniert«, kommentiert Desiree Plata.
Die Basis für einen effektiven Methanfilter ist damit gelegt. Technische Details, um die Methode zu nutzen, müssten jedoch noch geklärt werden, heißt es beim MIT. Das US-Energieministerium hat einen Zuschuss von zwei Millionen Dollar bewilligt, um Zeolithfilter für Anlagen wie Kuhställe oder Kohlebergwerke zu entwickeln, wo es in der Regel bereits Rohre gibt, um das explosionsgefährliche Methan abzuleiten. Das sei die kostengünstigste Methode, um große Mengen Methan einzufangen, meint Plata. Die Konzentration sei an diesen Stellen zu gering zum Abfackeln, aber ideal für ihren Katalysator.
In den kommenden 18 Monaten wolle das Team eine einsetzbare Lösung präsentieren. Nach eigener Rechnung könnten die Filter sich sogar finanziell lohnen, weil die Abwärme sich zur Stromproduktion im großen Stil nutzen lasse. »Die meisten Luftfiltertechniken kosten eine Menge Geld und werden nie profitabel«, so Plata. »Unsere Technik könnte eines Tages ein Gegenbeispiel liefern.«
Als Abfallprodukt entsteht reines CO2. Immer noch ein Gewinn für das Klima, meint Plata. Denn das Kohlendioxid ist zwar bekanntermaßen auch ein Klimagas, aber Methan wirkt 80-mal stärker.
Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Fassung wurde das Zeolith fälschlicherweise als Ton beschrieben. Tatsächlich gibt es verschiedene Zeolithe. Bei dem verwendeten handelt es sich um Mordenit, ein Gerüstsilikat und damit kein Ton. Wir haben den Fehler korrigiert.
