Ny teknik kan fånga metan från gödsel

Metan är en kraftig växthusgas och en viktig del av jordbrukets klimatpåverkan. När gödsel lagras bryts organiskt material ner under syrefria förhållanden och metan bildas. En del av gasen läcker sedan ut i atmosfären. Frågan är då: går det att fånga metan ur luften ovanför ett gödsellager? En studie från forskningsprogrammet Mistra Food Futures visar att katalytisk teknik kan göra detta möjligt och undersöker samtidigt när tekniken faktiskt leder till en klimatvinst.

Från metan till koldioxid

Det finns redan flera sätt att minska metanutsläppen från gödsel, exempelvis genom att täcka gödsellager eller röta gödseln till biogas. Men alla utsläpp går inte att förhindra. Därför undersöker forskarna en annan möjlighet: att fånga upp metanet efter att det bildats, innan det når atmosfären.

Idén är att leda luften ovanför gödseln genom en reaktor. Där hjälper en katalysator till att omvandla metanet till koldioxid och vatten. Det kan verka motsägelsefullt att skapa koldioxid för att minska klimatpåverkan. Men metan har en betydligt starkare uppvärmande effekt än koldioxid. Genom att omvandla metanet innan det släpps ut kan därför den totala klimatpåverkan minska.

En utmaning är dock att metankoncentrationen ovanför gödsel kan vara låg. Ju lägre koncentrationen är, desto större mängder luft måste behandlas för att få bort en viss mängd metan. Det kräver energi och kan i värsta fall innebära att själva behandlingen orsakar större utsläpp än den klimatnytta som uppstår när metanet tas bort.

Koncentrationen spelar stor roll

Resultaten visar att det inte räcker att fråga hur mycket metan tekniken kan ta bort. Man måste också fråga var och hur den används. Vid högre metankoncentrationer behöver mindre mängder luft behandlas för att få bort samma mängd metan. Det gör tekniken mer energieffektiv. Det handlar inte om att rena stora mängder omgivningsluft, utan om att fånga metan nära relativt koncentrerade utsläppskällor, exempelvis större gödsellager.

Energin som krävs är samtidigt en viktig begränsning. Fläkten som transporterar luften genom systemet och den avfuktning som behövs står för en stor del av energianvändningen, framför allt när metankoncentrationen är låg. Även katalysatorn påverkar systemets klimatavtryck eftersom den bland annat innehåller palladium.

Forskarna undersökte också om koldioxiden som bildas vid omvandlingen skulle kunna fångas in och lagras. I den analyserade lösningen blev resultatet överraskande nog sämre. Den extra energi och de material som krävs för koldioxidinfångningen gav större utsläpp än den ytterligare klimatnytta som uppnåddes.

Ett möjligt komplement

Studien visar inte en färdig lösning för jordbrukets metanutsläpp. Resultaten bygger på modellering och livscykelanalys och behöver bekräftas under verkliga driftsförhållanden. Teknikens kostnad, praktiska funktion och möjligheten att hantera varierande metankoncentrationer behöver också undersökas. Men resultaten pekar på en möjlig ny väg: att inte bara försöka förhindra att metan bildas, utan också ta hand om det metan som ändå bildas innan det når atmosfären.

Studien visar på en viktig princip för framtidens klimatåtgärder; att det inte är tillräckligt med att ta bort en växthusgas. Hela systemet måste räknas in, från energin som driver tekniken till materialen som används och den mängd metan som faktiskt kan fångas upp, säger Emma Bromark.

För jordbruket skulle en sådan teknik kunna bli ett komplement till andra åtgärder, exempelvis bättre gödselhantering och biogasproduktion. En fördel med den här typen av teknik är också att utsläppsminskningen är relativt enkel att mäta och verifiera, till skillnad från många andra klimatåtgärder inom jordbruket, exempelvis odling av mellangrödor, där svårigheter att fastställa effekten har varit en utmaning för utformningen av styrmedel. Särskilt intressant kan den vara där stora mängder gödsel samlas och metankoncentrationen är tillräckligt hög för att behandlingen ska ge en tydlig klimatvinst.

Studien visar samtidigt en viktig princip för framtidens klimatåtgärder: det är inte tillräckligt att ta bort en växthusgas. Hela systemet måste räknas in, från energin som driver tekniken till materialen som används och den mängd metan som faktiskt kan fångas upp.

Vetenskaplig publikation

Här kan du ta del av hela den vetenskapliga publikationen: Reduced life cycle climate impact from manure through catalytic methane conversion and carbon dioxide removal