Paderbornin tutkijat kehittävät innovatiivista menetelmää naurukaasua vastaan!

Paderbornin tutkijat kehittävät innovatiivista menetelmää naurukaasua vastaan!

6. lokakuuta 2025 Prof. Dr. Jan Paradiesin johtama tiimi Paderbornin yliopisto uraauurtavia edistysaskeleita kasvihuonekaasujen vähentämisessä. He ovat kehittäneet uusia tapoja hajottaa typpioksiduulia (N2O), jota pidetään yhtenä otsonikerroksen haitallisimmista aineista. Tämä menetelmä perustuu metallittomaan katalyysiin, jonka avulla typpioksiduuli voidaan hajottaa vaarattomiksi komponenteiksi matalissa lämpötiloissa.

Tämän tutkimuksen tulokset julkaistiin arvostetussa Journal of the American Chemical Society -lehdessä. Dityppioksidilla on 265–270 kertaa suurempi ilmaston lämpenemispotentiaali kuin hiilidioksidilla, ja se aiheuttaa noin kuusi prosenttia ilmaston lämpenemisestä. Tätä kaasua käytettiin pitkään pääasiassa maataloudessa, teollisuudessa ja lääketieteessä, mutta typpioksiduulipitoisuus ilmakehässä on lisääntynyt 20 prosenttia teollisen vallankumouksen jälkeen.

Naurukaasun merkitys

Kuten alkaen Helmholtz-yhdistys selittää, ihmisten hiilidioksidipäästöt ovat ensisijaisesti vastuussa ilmaston lämpenemisestä, kun taas typpioksiduuli lisää kasvihuoneilmiötä. Sitä muodostuu mikro-organismien aiheuttaman biomassan hajoamisen sivutuotteena ja sillä on läheinen yhteys typen saatavuuteen. Vuonna 2020 maailmanlaajuinen keinolannoitteen tuotanto oli 123 miljoonaa tonnia typpeä, lähes kymmenen kertaa enemmän kuin 60 vuotta sitten.

Maatalous on suurin ihmisen tuottaman typpioksiduuliin lähde. 1980-luvulta lähtien tämän alan päästöt ovat lisääntyneet yli 45 prosenttia. Lisää päästöjä syntyy myös vesissä, joissa reaktiivinen typpi vapauttaa typpioksiduulia, erityisesti leväkukintojen aikana. Euroopassa lannoitteiden käytön vähentämiseen tähtäävät poliittiset toimet ovat kuitenkin johtaneet typpioksiduulipäästöjen lievään vähenemiseen. Nämä arvot ovat kuitenkin edelleen liian korkeita Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi.

Tutkimustarpeet ja innovatiiviset lähestymistavat

Dityppioksidin uusien kaivosmenetelmien kehittämisen kiireellisyyttä ei voida aliarvioida sen ympäristövaikutusten vuoksi. Professori Paradiesin ympärillä työskentelevä tiimi, johon kuuluvat jatko-opiskelijat Rundong Zhou ja Viktorija Medvaric sekä professori tohtori Thomas Werner, on lähtenyt tutkimuksessaan lupaavasti. Happiatomin siirtyminen typpioksidista katalyytin fosforiatomiin on erityisen tehokasta, ja reaktion lopussa jää jäljelle vaaratonta typpeä, jota voidaan käyttää lannoitteena maataloudessa.

Lisäksi äskettäin löydetty fosfiini-happiyhdiste voidaan palauttaa alkuperäiseen tilaansa reaktiolla silaanin kanssa. Tämä katalyysiprosessi avaa lukuisia mahdollisuuksia dityppioksidin kestävälle käytölle ja myötävaikuttaa siten aktiivisesti kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen. Kun otetaan huomioon jatkuvat haasteet ilmastonmuutoksen torjunnassa, tällainen edistyminen on erittäin tärkeää.