Metaani eemaldamine atmosfäärist kui lastetoa korrastamine

Kui me muudame atmosfääri koostist teatud suunas, kas suudame osa sellest muutusest teadlikult tagasi pöörata?

Metaani eemaldamine atmosfäärist kui lastetoa korrastamine

Enamikul täiskasvanuist, kel on lapsed, tuleb vahel peast kinni haarata: kuidas küll loodud segadust korrastada? Aga saadakse hakkama, ei midagi üleloomulikku. Üllatav, et kliimamuutuste puhul ei taheta lapseea koeruste heastamisest eriti midagi kuulda. Liiati see lapsik koeruste tegemine jätkub.

Laste koeruste all mõtlen arenemis­järgus inimkonna arvamust, et loodusest saab lõpmatult võtta ja seda ära kasutada, kõik on tasuta. Seni on kasvuhoonegaaside (KHG) sisaldus atmosfääris fossiilkütuste põletamisest, prügimajandusest ja toidutootmisest kiirelt kasvanud, ületades tunduvalt seniseid tasemeid. See on kaasa toonud negatiivsed tagajärjed, nagu ökosüsteemide väljasuremine, veetaseme tõus jms, kui mainida vaid mõnda.

Seni on leitud, et praeguse atmosfääri koostise juures on kliimamuutus vältimatu.1 Lisaks toimub n-ö positiivne tagasiside, s.t kliimamuutus ise hakkab võimendama kliimamuutust.2 Akadeemik Ülo Mander pakkus Eesti Teaduste Akadeemia üldkogu aastakoosolekul oma ettekandes välja, et pikemaajalist muutust võimaldaks kasvuhoone­gaaside soodesse sidumine, selle asemel et neid lagunevatest soodest atmosfääri paisata. Ilmselt nii ongi, aga miskipärast ei kaaluta teist poolt – et vältida kliimamuutuste süvenemist, tuleks atmosfääri koostist algses suunas tagasi muuta. Muidugi ei ole see kerge, aga see oleks ilmselt tehtav.

On ju ajalooliselt teada, et hapnikuatmosfääri algselt ei olnud. Maa atmosfääri tekkis hapnik algorganismide, tsüanobakterite toimel3 ja varajase Maa atmosfääris rikkalikult leidunud metaan hakkas hapniku toimel lagunema, mis pani aluse hapnikurikka atmosfääri tekkele. Seega on protsess teada-tuntud, kuigi looduslikult see ilmselt vajaliku kiirusega ei toimuks. Väljavalitud organismidele tuleks luua sobivad tingimused, eemaldades kiiresti ka nende arengut piiravat hapnikku.

Tabeli alusel on selge, et keskenduda tasuks metaanile, sest see püsib atmosfääris kümneid kordi lühemat aega kui süsihappegaas. Kuigi metaani sisaldus on süsihappegaasist mitusada korda väiksem, on selle kiirgussund (ingl radiative forcing)4 väiksem vaid mõne korra. Hinnanguliselt on CO2 sisaldus kasvanud tööstuseelsega võrreldes umbes 50%, metaani puhul 150%.5 Oluline pole siinkohal täpne kasv, vaid kasvu mastaap – kas pool juurde või mitu korda juurde.

Kuna kõikide gaaside moolruumala on ligikaudu sama, on koguseliselt metaani vaja atmosfäärist eemaldada sadu kordi vähem kui süsihappegaasi. Arvutused näitavad, et atmosfääri ligi 5 × 1018 kogumassist moodustab süsihappegaas suurusjärgus 4,2 × 1016 mooli ja metaan vaid 2 × 1014 mooli. Kuna metaan on ülivõimas kasvuhoonegaas, annaks vaid poole atmosfääris oleva metaani eemaldamine tohutu efekti, see vähendaks inimtekkelist täiendavat kliimasundi ligi kümnendiku võrra ja hoiaks ära olukorra edasise halvenemise.

Tabel. Olulisemate kasvuhoonegaaside iseloomustajad

Kasvuhoonegaas /parameeterSisaldus (ppm)Eluiga (a)Soojuskiirguse suhteline neeldumineKiirgussund (W/m-2)Osakaal KHE (%)
CO2420200–100011,6663
CH4212430,4818,2

Allikas: Heikki Junninen, Kliimasoojenemisest atmosfäärifüüsiku vaatenurgast

Kuidas kasvuhoonegaase eemaldada

Kummastav on see, et kui aastasadu on kiirenevas tempos atmosfääri koostist muudetud halvenevas suunas, siis selle korrastamiseks on seni vaeva nähtud peamiselt CO2 eemaldamisega, kas siis puude või teiste taimede istutamise abil või tehisvahenditega, mis süsihappegaasi (valdavalt karbonaatide kujul) kivimitesse seovad.

Peaksime kliimamuutusi leevendama senisest radikaalsemal moel, hakates metaani atmosfäärist eemaldama või heitkoguseid vähendama. Kui metaani atmosfääri paiskamise vähendamise kohta on ettepanekuid tehtud,6 näiteks on soovitatud keskenduda loomade kasvatamise asemel rohkem taimse valgu kasutamisele,7 kuna veisekasvatus eraldab atmosfääri palju metaani, siis metaani eemaldamist on seni vähe arutatud.

Siiski on leitud toimivaid lahendusi. Näiteks Briti ettevõte Levidian on loonud tehnoloogia, mis lõhub metaani molekulid mikrolainete abil puhtaks vesinikuks ja väärtuslikuks ülitugevaks grafeeniks.8 Selle suureks eeliseks on grafeeni toodang, mida saab laialdaselt kasutada nii ehitusmaterjalides, tee-ehituses kui ka mujal. Grafeeni kõrge hind tagab, et protsessi käigus tekkiva vesiniku hind jääb madalaks ja seegi aitaks mitut probleemi lahendada.

Mastaabile mõeldes on selge, et süsihappegaasi ja metaani eemaldamine ei ole sugugi kerge. Kuid näiteks Inglismaa on kümmekonna aastaga asendanud valdavalt söel baseeruva elektritootmise taastuvate allikatega ja Hiina on aastaid paigaldanud rohkem taastuvenergia allikaid kui muu maailm kokku. Seega on tahte olemasolul paljugi võimalik.

Kasvuhoonegaaside kontsentratsioon atmosfääris tõuseb hoolimata senistest leevendusmeetmetest. Miks mitte tegutseda senisest radikaalsemal moel, hakates metaani atmosfäärist eemaldama.        
Piia Ruber

Sõltuvalt eemaldusvariandist tuleb keskenduda kas metaani kogumisele või selle pidevale jooksvalt atmosfäärist eemaldamisele. Kui koguda metaani selle tekkekohas (prügila, põllumajandustootmine) gaasilisel kujul, saaks seda lisada maagaasile, mis ju valdavalt ongi metaan.

Ameerika Ühendriikide teaduste akadeemiate metaani atmosfäärist eemaldamise variante analüüsinud uurimisprogrammis9 käsitleti metaani reaktoreid, metaani kontsentreerimist, katalüütilisi pinnakatteid, ökosüsteemide metaanisidumise suurendamist ja atmosfäärse oksüdatsiooni kiirendamist. Üheks suureks kitsaskohaks peeti õhu läbipumpamise kulukust, kuid millegipärast ei kaalutud liiklusvahendite kasutamist, et tagada õhu pealevool seadmesse liikuja enda liikumisega. Lennukid on kardetavasti liiga kiired, kuid laevad ja rongid võiks olla sobivamad. Kui paljudel liiklusvahendeil oleks komplekt kas metaani kogumiseks või kohe reageerimiseks, siis ka väiksema efektiivsuse korral oleks tulemus parem kui seda üldse mitte tehes. Kogujate või reaktorite paigaldamise kulu võiks (kas või osaliselt) katta turunduseesmärkidel teenusepakkujad, kes saaksid tarbijale öelda, et me ei vii teid lihtsalt kohale, vaid võitleme ka atmosfääri puhtuse eest.

Võimalik, et 2 ppm suuruse kontsentratsiooni juures osutub õhu töötlemine tavalisel moel liiga energia- ja materjalimahukaks. Võimalik, et lahendus peitub hoopis looduslike metaani­sidujate võimendamises, näiteks geneetilised meetodid nagu CRISPR võimaldavad organismide DNAd valikuliselt muuta, saavutamaks efektiivsemat metaani eemaldamist, või suurte, passiivselt õhuga kokku puutuvate pindade kasutamises. Oluline on küsimus ise: kui me muudame atmosfääri koostist teatud suunas, kas suudame osa sellest muutusest teadlikult tagasi pöörata?

Olukorra lahendamises võiks näiteks G7 kaudu sihtfinantseerimise luua. Arenenud maad on nagunii kliimamuutuste peamised põhjustajad, seega oleks nende abil muutusete leevendamine loogiline samm. G7 on seni suutnud edukalt finantse kiiremini suunata kui teised institutsioonid (nt Ukraina toetuseks), seega võiks loota, et ka metaani eemaldamine atmosfäärist leiab toestamist.

1 Heikki Junninen, Kliimasoojenemisest atmosfäärifüüsiku vaatenurgast. Ettekanne Eesti Teaduste Akadeemia üldkogu aastakoosolekul 22. IV 2026.

2 Ülo Mander, Kliimasoojenemise põhjustest ja peatamise võimalikkusest. Ettekanne Eesti Teaduste Akadeemia üldkogu aastakoosolekul 22. IV 2026.

3 Evolution of the atmosphere. Encyclopedia Britannica.

4 Kiirgussund on mõõdik, mis näitab, kui palju muudab miski (nt kasvuhoonegaas, aerosool või päikesekiirguse muutus) Maa atmosfääri energiatasakaalu.

5 Trends in Atmospheric Methane (CH4). Global Monitoring Laboratory.

6 Keeping 1.5°C Alive: Actions for the 2020s. Energy Transitions Commission, 2021.

7 Ülo Niinemets, Kas globaalne toidurevolutsioon on ka tegelikult võimalik? – Ilmaparandaja, Kuku raadio 8. VIII 2026.

8 Janine Machin, Turning methane into the world’s strongest material. – BBC 3. I 2025.

9 A Research Agenda Toward Atmospheric Methane Removal. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2024.

 

Sirp