Er moeten zeolietstructuren bestaan die selectief methaan adsorberen uit gasmengsels, en die dat zo effectief doen dat je er in de praktijk echt wat aan hebt. Dat valt op te maken uit de nieuwste computersimulaties van Berkeley-onderzoeker Berend Smit en collega’s.

Eerder leverden hun simulaties al het inzicht op dat er tientallen koolstofdioxidevangende zeolieten moeten bestaan. Methaan is eveneens een broeikasgas, dus het was logisch om daar binnen hetzelfde project ook naar te kijken.

Het probleem met methaanmoleculen is echter dat ze heel erg apolair zijn en met de meeste andere stoffen nauwelijks interactie vertonen. Verontreinigingen uit methaan verwijderen is daarom vele malen makkelijker dan het methaan zélf ergens uit halen.

In Nature Communications beschrijven Smits vakgroep en collega’s van het Lawrence Livermore-labnu hoe ze meer dan 87.000 theoretisch mogelijke zeolietstructuren door de computer hebben gehaald. Daarbij keken ze of die structuren in theorie methaan adsorberen, en of ze dat ook selectief doen zonder andere gassen zoals koolstofdioxide en stikstof mee te nemen.

Er kwam één structuur uit (werktitel SBN) die geschikt is om aardgas van slechte kwaliteit op te werken tot een geconcentreerde stroom met meer dan 90 procent methaan, voldoende om te verstoken in een energiecentrale.

Twee andere zeolieten genaamd ZON en FER zouden een heel lage methaanconcentratie (minder dan 1 procent) kunnen concentreren tot 5 procent of meer, net voldoende om het te kunnen affakkelen. Dergelijke zeolieten zou je bijvoorbeeld kunnen inzetten om de lucht in kolenmijnen te ontdoen van methaan, vóórdat de concentratie zo sterk oploopt dat de boel ontploft.

Overigens hebben de onderzoekers ook een groot aantal ionische vloeistoffen en andere vloeibare extractiemiddelen doorgerekend. Maar ze komen tot de slotsom dat daar helemaal niets tussen zit dat praktisch bruikbaar is.

Het slechte nieuws is zoals gebruikelijk dat de genoemde zeolietstructuren alleen op papier bestaan. Het is heel goed mogelijk dat ze echt zijn te synthetiseren maar voorlopig weet niemand hoe.

bron: Lawrence Livermore National Laboratory