Nach Vorbild der CO2-Abscheidung: Wie sich Methan aus der Luft filtern lässt

Neue Prozesse könnten das potente Treibhausgas in der Atmosphäre zersetzen. Forscher und Firmen arbeiten an der Umsetzung.

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Eine Frau hält Methanblasen in feuchten Händen.

(Bild: Scohen2017 / Wikipedia / cc-by-sa-4.0)

Von
  • Jan Oliver Löfken

Nach Kohlendioxid ist Methan das Treibhausgas mit der zweithöchsten Relevanz für den anthropogenen Klimawandel. Auf 20 Jahre bezogen ist Methan 84- bis 87-mal so wirksam wie Kohlendioxid. Weltweit werden jedes Jahr etwa 380 Millionen Tonnen freigesetzt. Die Landwirtschaft mit ihrer Massentierhaltung trägt zu 40 bis 50 Prozent dazu bei, es folgt die Öl- und Gasindustrie mit 20 bis 25 Prozent – vor allem durch unsaubere Fördermethoden und Pipeline-Leckagen. Die Abfall- und Abwassersektoren schlagen mit sieben bis zehn Prozent der Methanbilanz zu Buche.

Heute ist Methan etwa für die Hälfte des bereits erreichten Temperaturanstiegs von 1,1 Grad verantwortlich. Viele Maßnahmen konzentrieren sich auf die Verminderung der Methanemissionen in der Land- und Abfallwirtschaft und in der Erdgasindustrie. Doch das hochpotente Treibhausgas könnte – analog zu "Direct Air Capturing"-Technologie für CO2 – auch direkt der Luft entzogen werden. Eine Idee setzt auf das Pigment Titandioxid. Dieses kann als Katalysator bei Einfall von Sonnenlicht Methan oxidieren und klimatisch unschädlich machen. Doch bei der geringen Methankonzentration in der Luft von etwa zwei ppm (parts per million) wären gigantische, mit Titandioxid beschichtete Flächen nötig, um relevante Methanmengen zu zersetzen.

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Ein anderer Ansatz hat das natürlich vorkommende Hydroxyl-Radikal (OH) im Blick. Trifft dieses Radikal auf ein Methanmolekül, wird dieses zersetzt und es entsteht unter anderem Wasser. Durch diesen Prozess werden bereits jetzt große Methanmengen aus der Atmosphäre entfernt. Er ist dafür verantwortlich, das Methan in der Atmosphäre eine verhältnismäßig kurze Verweilzeit von neun Jahren hat. Forscher im Umfeld der Initiative "Methane Action" schlagen vor, diesen natürlichen Zersetzungsprozess zu verstärken.

Laborexperimente haben bereits gezeigt, dass Zusätze an Eisensalzen zur Meerwassergischt an den Küsten die Produktion von Hydroxyl-Radikalen und damit den Methanabbau signifikant steigern könnten. In der Praxis könnte etwa der Treibstoff von Schiffen mit Eisensalzen versetzt werden. Mit den Abgasen der Schiffe weit verteilt, ließe sich – bisher rein theoretisch – die Bildung von Hydroxyl-Radikalen in der Meeresluft entlang der Schifffahrsrouten steigern.

Heute stecken noch alle Ideen zur gesteigerten Methanzersetzung in sehr frühen Entwicklungsphasen. Doch wenn diese Technologien ähnlich wie die "Direct Air Capturing"-Methoden zur CO2-Filterung gefördert würden, könnten das klimaschützende Potenzial genauer abgeschätzt und erste Pilotversuche auf den Weg gebracht werden.

Ob die gesteigerte Methanzersetzung der Erde tatsächlich einen kleinen Aufschub auf dem Weg zum 1,5-Grad-Ziel verschaffen kann, lässt sich heute noch nicht absehen. Doch wenn damit zumindest die bisher unvermeidbaren Methan-Emissionen ausgeglichen werden, wäre schon etwas gewonnen. Langfristig ließe sich sogar eine Methankonzentration wie vor Beginn der Industrialisierung erreichen. Allerdings drängt die Zeit. Denn Klimaforscher sehen einen sinnvollen Einsatz vor allem in den kommenden 20 bis 30 Jahren.

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(jle)