Το μεθάνιο είναι ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου που εκπέμπεται σχεδόν από παντού, από τους κινητήρες, τη βιομηχανία, τη γεωργία, τη χρήση γης και τις δραστηριότητες διαχείρισης αποβλήτων. Ο τομέας της γεωργίας είναι η μεγαλύτερη πηγή εκπομπών μεθανίου λόγω της κοπριάς και των γαστρεντερικών εκλύσεων.
Το μεθάνιο έχει 85 φορές μεγαλύτερη θερμαντική ισχύ από το διοξειδίου του άνθρακα τα πρώτα 20 χρόνια μετά την εναπόθεσή του στην ατμόσφαιρα και αποτελεί ένα ιδιαίτερα προβληματικό αέριο του θερμοκηπίου.
Το μεθάνιο της ατμόσφαιρας αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς τα τελευταία 15 χρόνια, φθάνοντας σε υψηλά επίπεδα ρεκόρ και επί του παρόντος συντελεί τουλάχιστον στο 30% της συνολικής παγκόσμιας θέρμανσης. Το 2021 πολλές από τις μεγαλύτερες οικονομίες του κόσμου συμφώνησαν κατά τη διάρκεια της διάσκεψης Cop26 να συνεργαστούν για να μειώσουν επειγόντως τα επίπεδα μεθανίου. Ωστόσο, αυτά συνεχίζουν να αυξάνονται.
Τώρα μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον προτείνει μια μέθοδο απομάκρυνσης του μεθανίου χρησιμοποιώντας μια ομάδα βακτηρίων γνωστών ως μεθανιότροφα για τη φυσική μετατροπή του μεθανίου σε διοξείδιο του άνθρακα και βιομάζα. Όλα τα βακτήρια αυτής της ομάδας «τρώνε» το μεθάνιο και μετατρέπουν ένα μέρος του σε πηγή βιώσιμης πρωτεΐνης», σύμφωνα με την ερευνήτρια, Mary E Lidstrom.
Η ομάδα της Lidstrom βρήκε ένα στέλεχος βακτηρίων σε αυτή την ομάδα που ονομάζεται methylotuvimicrobium buryatense 5GB1C, το οποίο μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά το μεθάνιο ακόμη και όταν υπάρχει σε μικρές ποσότητες. Εάν διαδοθεί ευρέως, η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει στην επιβράδυνση της παγκόσμιας θέρμανσης, είπαν στον Guardian οι ερευνητές.
Συνήθως, αυτή η ομάδα βακτηρίων ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα με υψηλά επίπεδα μεθανίου (μεταξύ 5.000 και 10.000 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm)). Οι κανονικές συγκεντρώσεις στην ατμόσφαιρα έχουν πολύ χαμηλότερα επίπεδα μόνο περίπου 1,9 ppm μεθανίου. Ωστόσο, ορισμένες περιοχές, όπως οι χωματερές, οι ορυζώνες και οι πετρελαιοπηγές εκπέμπουν μεθάνιο σε υψηλότερες συγκεντρώσεις περίπου 500 ppm.
«Τα βακτήρια που τρώνε γρήγορα μεθάνιο στις υψηλότερες συγκεντρώσεις που βρίσκονται γύρω από τα κοπάδια βοοειδών κ.λπ. θα μπορούσαν να συμβάλουν σημαντικά στη μείωση των εκπομπών μεθανίου», δήλωσε στον Guardian ο Euan Nisbet, καθηγητής Γεωεπιστημών στο Royal Holloway του Πανεπιστημίου του Λονδίνου.
Ο υψηλός ρυθμός κατανάλωσης μεθανίου από το βακτηριακό στελέχος οφείλεται πιθανώς στη χαμηλή ενεργειακή του απαίτηση και στη μεγαλύτερη έλξη του μεθανίου- 5πλασια συγκριτικά με άλλα βακτήρια, σύμφωνα με τη μελέτη.
Το μεγαλύτερο εμπόδιο στην εφαρμογή τώρα είναι τεχνικό, καθώς θα χρειαστούν χιλιάδες αντιδραστήρες υψηλής λειτουργίας. «Θα πρέπει να αυξήσουμε τη μονάδα επεξεργασίας μεθανίου 20 φορές. Εάν το πετύχουμε αυτό, τότε τα μεγαλύτερα εμπόδια περιορίζονται στα επενδυτικά κεφάλαια και στη δημόσια αποδοχή. Πιστεύουμε ότι θα μπορούσαμε να τα δοκιμάσουμε πιλοτικά στο πεδίο μέσα στα επόμενα 3-4 χρόνια. Η εφαρμογή τους θα εξαρτηθεί από το επενδυτικό κεφάλαιο και την εμπορευματοποίηση», δήλωσε η Lidstrom.
«Αν η επιβίωσή μας εξαρτάται από τη μείωση του ατμοσφαιρικού μεθανίου, το κόστος δεν θα πρέπει να αποτελεί πρόβλημα στην κατανομή των πόρων. Η έλλειψη πολιτικής βούλησης και κατανόησης στον ιδιωτικό και τον δημόσιο τομέα της επείγουσας ανάγκης μείωσης του μεθανίου τώρα θα επιδεινώσει την παγκόσμια θέρμανση τα επόμενα χρόνια», δήλωσε στον Guardian η Mary Ann Bruns, καθηγήτρια μικροβιολογίας εδάφους στο Pennsylvania State University.
Επί του παρόντος, οι περισσότερες προτεινόμενες λύσεις επικεντρώνονται στη μείωση των εκπομπών, αλλά αυτό δεν είναι πάντα δυνατό. Οι ερευνητές τονίζουν ότι απαιτούνται τόσο στρατηγικές αφαίρεσης μεθανίου όσο και μειωμένων εκπομπών για την επίτευξη των κλιματικών στόχων. Ωστόσο, η Lidstrom προειδοποιεί ότι οποιεσδήποτε στρατηγικές μείωσης των εκπομπών που ενισχύουν τη βακτηριακή δραστηριότητα στις φυσικές κοινότητες μπορεί επίσης να έχουν ως αποτέλεσμα αυξημένες εκπομπές οξειδίου του αζώτου (N2O), το οποίο έχει 10 πλάσιο δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης από αυτό του μεθανίου. Ουσιαστικά, αυτή η τεχνολογία που βασίζεται σε μεθανιότροφα βακτήρια δεν παράγει εκπομπές υποξειδίου του αζώτου.
Σύμφωνα με πρόσφατες προβλέψεις η παγκόσμια θέρμανση μπορεί να μειωθεί κατά 0,21 C έως 0,22 C αφαιρώντας 0,3 έως 1 petagram (που αντιστοιχεί σε 1000000000000000 γραμμάρια) μεθανίου έως το 2050. Οι μειώσεις της θερμοκρασίας αυτού του μεγέθους προβλέπονται να είναι σημαντικές ειδικά όταν συνδυάζονται με άλλες στρατηγικές μείωσης των εκπομπών.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό pnas
