抗暖化 科学家发明「甲烷分解器」 协助畜牧业降碳排

刚结束的COP28气候峰会，首度决议「减少甲烷排放，以阻止升温」，甲烷是燃料，同时也是温室气体，其温室效应比二氧化碳高出85倍，目前全球甲烷排放超过一半是由人类活动造成的，除化石燃料生产期间以外，畜牧业占了相当大的比例。科学家发明一种由氯气与紫外线为技术基础的的甲烷分解器，可望降低畜牧业的甲烷排放量。

每日科学（Scitech Daily）报导，这项发明是由哥本哈根大学化学系的研究小组所设计，并成立了衍生公司Ambient Carbon，透过光化合的方式来消减环境中的低浓度甲烷，其原理来自地球上的甲烷自然分解过程。

领导这项研究的是大气化学教授强生博士（Matthew Stanley Johnson），他说：「清除甲烷，通常会用燃烧法，如果甲烷浓度超过4%，可以被燃烧掉。但大多数人为排放的甲烷浓度低于0.1%，因此无法燃烧。」

为了去除空气中的甲烷，研究人员建造了一个一个细长的金属盒子，里面有成堆的软管和测量仪器。在盒子内，氯是关键的材料，然后是紫外线灯。将氯分子引入具有甲烷气体的反应室中，然后通过紫外线照射，氯分子会被紫外线的能量打断分子链，形成两个氯原子。

氯原子的活性较大。会从甲烷（CH4）中取走一个氢原子，形成盐酸根（HCL），这可以被收集器捕捉，避免污染环境。甲烷被取走1个氢原子后，因不稳定状态而自行分解和化合，可能成为二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO），以及氢气（H2）。

甲烷分解器的原理，甲烷通过管路与氯气混合，紫外线照射氯气分解成氯原子，之后抢走甲烷的氢原子成为盐酸根，剩馀的部分会重组成一氧化碳与氢气。（图/ University of Copenhagen）

这个过程其在在地球环境也会发生，太阳的紫外线也会分解环境中的甲烷，但是反应很慢，在大气中，该过程通常需要10-12年。

研究团队他们将这种方法称为「甲烷根除光化学系统」（MEPS），它降解甲烷的速度比自然快上一亿倍。

强生博士说：「在实验室中，我们已经证明我们的装置可以消除空气中58%的甲烷。之后改进步骤流程，消除甲烷的效率增进到88%。」

研究团队会再把装置优化成可商用的产品，它将是一个甲烷清洁器，原则上能够连接到牧场，以及谷仓、饲料舱的通风系统。而且，除了畜牧业减低甲烷以外，这个方法也适用于沼气和废水处理厂。