1776年,義大利物理學家亞歷山德羅·伏打在山間湖泊沼澤的蘆葦叢中發現了一些冒泡的東西。結果證明是甲烷,一種由湖泊沉積物中微生物產生的強效溫室氣體。根據最新估計,湖泊和水庫佔全球甲烷排放量的10%到20%,科學家預計由於氣候變化和營養物質徑流,它們的貢獻將會增加。
然而,甲烷也是一種燃料——正如伏打點燃它時所瞭解到的那樣。事實上,它是天然氣的主要成分。最近發表在《環境科學與技術》雜誌上的一項研究表明,淡水中的甲烷可能代表著一種被忽視的能源。
作者建議透過使用專用膜將甲烷從水中分離出來,從而從湖床中提取部分氣體。然後,稱為沸石的礦物質可以捕獲甲烷分子,並將其泵送到地表。波蘭科學院的生物地球化學家、該研究的主要作者馬切伊·巴託謝維奇說,已經有可以從廢水中分離甲烷的膜,並且有前景的合成沸石正在開發中。他設想從小規模開始,也許是在水力發電大壩水庫(通常排放甲烷)中部署移動裝置,以補充其他綠色能源選擇。
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自2015年以來,來自盧安達基伍湖深處的富含甲烷的水一直被抽出,用於供應當地電力。但該湖的天然氣含量異常高,一些科學家懷疑在其他環境中是否可以或應該提取甲烷。瑞典林雪平大學的環境科學家大衛·巴斯維肯(他沒有參與這項研究)表示,在濃度較低的情況下,甲烷提取尚不具成本效益,“收穫甲烷所需的材料和能源可能非常巨大”。巴斯維肯還擔心潛在的生態後果。
巴託謝維奇承認了這些擔憂,包括可能對食甲烷微生物和食物鏈其餘部分產生的影響。但他指出,人類活動已經增加了許多生態系統中甲烷的產生。因此,他說,在某些地方移除一些氣體可能是可以的,並補充說他渴望研究解決方案:“需要向前邁進一步。”
