Paderborni teadlased töötavad välja uuendusliku meetodi naerugaasi vastu!

Paderborni teadlased töötavad välja uuendusliku meetodi naerugaasi vastu!

6. oktoobril 2025 osales prof dr Jan Paradiesi juhitud meeskond Paderborni ülikool murrangulised edusammud kasvuhoonegaaside vähendamisel. Nad on välja töötanud uued lähenemisviisid dilämmastikoksiidi (N2O) lagundamiseks, mida peetakse osoonikihile üheks kõige kahjulikumaks aineks. See meetod põhineb metallivabal katalüüsil, mis võimaldab madalatel temperatuuridel lõhustada dilämmastikoksiidi kahjututeks komponentideks.

Selle uurimistöö tulemused avaldati mainekas ajakirjas Journal of the American Chemical Society. Dilämmastikoksiidi globaalse soojenemise potentsiaal on 265–270 korda suurem kui CO₂ ja see põhjustab umbes kuus protsenti globaalsest soojenemisest. Pikka aega kasutati seda gaasi eelkõige põllumajanduses, tööstuses ja meditsiinis, kuid dilämmastikoksiidi kontsentratsioon atmosfääris on alates tööstusrevolutsioonist tõusnud 20 protsenti.

Naerugaasi tähendus

Nagu alates Helmholtzi ühing selgitab, et globaalse soojenemise eest vastutavad peamiselt inimeste CO2 heitkogused, samas kui dilämmastikoksiid suurendab kasvuhooneefekti. See moodustub mikroorganismide poolt biomassi lagunemise kõrvalsaadusena ja sellel on tihe seos lämmastiku kättesaadavusega. 2020. aastal toodeti maailmas kunstväetist 123 miljonit tonni lämmastikku, mis on peaaegu kümme korda rohkem kui 60 aastat tagasi.

Põllumajandus on suurim tehisliku dilämmastikoksiidi allikas. Alates 1980. aastatest on heitkogused selles sektoris kasvanud enam kui 45 protsenti. Täiendavad heitkogused tekivad ka vetes, kus reaktiivne lämmastik vabastab dilämmastikoksiidi, eriti vetikate õitsemise ajal. Euroopas on aga väetiste kasutamise vähendamiseks võetud poliitilised meetmed kaasa toonud dilämmastikoksiidi heitkoguste mõningase vähenemise. Need väärtused on aga endiselt liiga kõrged, et saavutada Pariisi kliimakokkuleppe eesmärke.

Uurimisvajadused ja uuenduslikud lähenemisviisid

Dilämmastikoksiidi uute kaevandamismeetodite väljatöötamise kiireloomulisust ei saa selle keskkonnamõju tõttu alahinnata. Prof. Paradiesi ümber töötav meeskond, kuhu kuuluvad doktorandid Rundong Zhou ja Viktorija Medvaric ning prof dr Thomas Werner, on tema uurimistööga läinud paljulubavale teele. Eriti tõhus on hapnikuaatomi ülekanne dilämmastikoksiidilt katalüsaatori fosfori aatomile ning reaktsiooni lõppedes jääb alles kahjutu lämmastik, mida saab kasutada põllumajanduses väetisena.

Lisaks saab äsja avastatud fosfiini-hapniku ühendi reaktsiooni silaaniga taastada algsesse olekusse. See katalüüsiprotsess avab arvukalt võimalusi dilämmastikoksiidi säästvaks kasutamiseks ja aitab seega aktiivselt kaasa kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamisele. Arvestades kliimamuutuste vastase võitluse jätkuvaid väljakutseid, on igasugune selline edu väga oluline.