抗暖化 科學家發明「甲烷分解器」 協助畜牧業降碳排

科學家利用紫外線與一點點的氯氣，來中和環境中的甲烷，實驗已獲得成功。(圖/ University of Copenhagen)

剛結束的COP28氣候峰會，首度決議「減少甲烷排放，以阻止升溫」，甲烷是燃料，同時也是溫室氣體，其溫室效應比二氧化碳高出 85倍，目前全球甲烷排放超過一半是由人類活動造成的，除化石燃料生產期間以外，畜牧業佔了相當大的比例。科學家發明一種由氯氣與紫外線爲技術基礎的的甲烷分解器，可望降低畜牧業的甲烷排放量。

每日科學(Scitech Daily)報導，這項發明是由哥本哈根大學化學系的研究小組所設計，併成立了衍生公司 Ambient Carbon，透過光化合的方式來消減環境中的低濃度甲烷，其原理來自地球上的甲烷自然分解過程。

領導這項研究的是大氣化學教授強生博士(Matthew Stanley Johnson)，他說：「清除甲烷，通常會用燃燒法，如果甲烷濃度超過 4%，可以被燃燒掉。但大多數人爲排放的甲烷濃度低於 0.1%，因此無法燃燒。」

甲烷分解器的原理，甲烷通過管路與氯氣混合，紫外線照射氯氣分解成氯原子，之後搶走甲烷的氫原子成爲鹽酸根，剩餘的部分會重組成一氧化碳與氫氣。(圖/ University of Copenhagen)

爲了去除空氣中的甲烷，研究人員建造了一個一個細長的金屬盒子，裡面有成堆的軟管和測量儀器。在盒子內，氯是關鍵的材料，然後是紫外線燈。將氯分子引入具有甲烷氣體的反應室中，然後通過紫外線照射，氯分子會被紫外線的能量打斷分子鏈，形成兩個氯原子 。

氯原子的活性較大。會從甲烷(CH4)中取走一個氫原子，形成鹽酸根(HCL)，這可以被收集器捕捉，避免污染環境。甲烷被取走1個氫原子後，因不穩定狀態而自行分解和化合，可能成爲二氧化碳 (CO2)、一氧化碳 (CO) ，以及氫氣 (H2)。

這個過程其在在地球環境也會發生，太陽的紫外線也會分解環境中的甲烷，但是反應很慢，在大氣中，該過程通常需要 10-12 年。

研究團隊他們將這種方法稱爲「甲烷根除光化學系統」(MEPS)，它降解甲烷的速度比自然快上一億倍。

強生博士說：「在實驗室中，我們已經證明我們的裝置可以消除空氣中 58% 的甲烷。之後改進步驟流程，消除甲烷的效率增進到 88%。」

研究團隊會再把裝置優化成可商用的產品，它將是一個甲烷清潔器，原則上能夠連接到牧場，以及穀倉、飼料艙的通風系統。而且，除了畜牧業減低甲烷以外，這個方法也適用於沼氣和廢水處理廠。