Нововведение может принести пользу окружающей среде, продлив срок службы газовых скважин угольных пластов, а также улучшив экономику использования древесных культур и остатков пищи в качестве коммерческих источников биогаза.Этот метод включает добавление небольших количеств синтетического красителя, который образует ранее незамеченные игольчатые кристаллы, чтобы помочь микробам, производящим метан, расти быстрее.
«Это просто. Если микробы растут быстрее, они выделяют больше метана», — говорит старший автор исследования, доцент Университета Южного Уэльса Майк Мэнфилд.Доцент Манефилд говорит, что биогаз, выделяемый микробами, будет иметь жизненно важное значение для удовлетворения будущих потребностей мира в энергии и поможет сократить выбросы парниковых газов от сжигания других ископаемых видов топлива.
«Наши исследования в лаборатории и в угольных скважинах возле Литгоу показали, что кристаллы могут привести к резкому скачку производства метана — десятикратному увеличению за счет угля и 18-кратному увеличению за счет пищевых отходов.«Это очень увлекательно и, вероятно, изменит правила игры. Мы также ожидаем, что наш подход будет работать с возобновляемым сырьем для микробов, производящих метан, таких как древесные растительные материалы и побочные продукты очистки городских сточных вод».
Исследование, проведенное международной командой, возглавляемой доктором Сабриной Бекманн из UNSW, опубликовано в журнале Energy and Environmental Science. Пятилетний исследовательский проект был поддержан Австралийским исследовательским советом и отраслевым партнером Biogas Energy.Исследователи изучили небольшую синтетическую молекулу, называемую нейтральным красным, которая использовалась более 150 лет в качестве красителя для ткани или для окрашивания клеток под микроскопом.«Мы знали, что он может перемещать электроны, и задавались вопросом, может ли он доставлять их непосредственно к микробам, производящим метан.
Обычно эти древние твари получают электроны из газообразного водорода», — говорит доцент Манефилд.«Когда в лаборатории мы добавили нейтральный красный цвет к смеси угля и естественных микробов подземных вод, в отсутствие кислорода мы обнаружили, что он формирует кристаллы, которых раньше никогда не видели.«Кристаллы действуют как электронные губки, собирая электроны из минералов и бактерий в смеси, а затем передают их с большой мощностью производящим метан микробам, ускоряя их рост».
Запатентованная технология была также испытана в реальных условиях в угольных скважинах недалеко от Литгоу.Небольшое количество нейтрального красного было закачано на глубину 80 метров под землей на трех участках в водонасыщенный угольный пласт. За 12 месяцев наблюдалось 5-10-кратное увеличение добычи метана.«Газовые скважины из угольных пластов обычно имеют короткий срок службы, и отработанные скважины засоряют сельскую местность.
Увеличение добычи метана может снизить потребность в строительстве новых», — говорит доцент Мэнфилд.