Paderborns forskare utvecklar innovativ metod mot lustgas!

Paderborns forskare utvecklar innovativ metod mot lustgas!

Den 6 oktober 2025 ledde ett team av prof. Dr. Jan Paradies från Universitetet i Paderborn banbrytande framsteg för att minska växthusgaserna. De har utvecklat nya metoder för att bryta ned lustgas (N₂O), som anses vara ett av de mest skadliga ämnena för ozonskiktet. Denna metod bygger på metallfri katalys, vilket gör det möjligt att bryta ner lustgas till ofarliga komponenter vid låga temperaturer.

Resultaten av denna forskning publicerades i den prestigefyllda Journal of the American Chemical Society. Lustgas har en global uppvärmningspotential som är 265 till 270 gånger högre än CO₂ och står för cirka sex procent av den globala uppvärmningen. Länge användes denna gas främst inom jordbruk, industri och medicin, men koncentrationen av lustgas i atmosfären har ökat med 20 procent sedan den industriella revolutionen.

Betydelsen av lustgas

Som från Helmholtz förening förklarar, mänskliga utsläpp av CO2 är primärt ansvariga för den globala uppvärmningen, medan dikväveoxid ökar växthuseffekten. Det bildas som en biprodukt av mikroorganismers nedbrytning av biomassa och har en nära koppling till tillgången på kväve. År 2020 var den globala produktionen av konstgödsel 123 miljoner ton kväve, nästan tio gånger mer än för 60 år sedan.

Jordbruket är den största källan till konstgjord lustgas. Sedan 1980-talet har utsläppen inom denna sektor ökat med mer än 45 procent. Ytterligare utsläpp uppstår även i vatten där reaktivt kväve frigör lustgas, särskilt vid algblomning. I Europa har dock politiska åtgärder för att minska användningen av gödselmedel lett till en liten minskning av lustgasutsläppen. Dessa värden är dock fortfarande för höga för att uppnå målen i Paris klimatöverenskommelser.

Forskningsbehov och innovativa tillvägagångssätt

Brådskan med att utveckla nya gruvmetoder för lustgas kan inte underskattas på grund av dess miljöpåverkan. Teamet kring Prof. Paradies, bestående av doktoranderna Rundong Zhou och Viktorija Medvaric samt Prof. Dr. Thomas Werner, har tagit en lovande väg med sin forskning. Överföringen av syreatomen från dikväveoxiden till katalysatorns fosforatom är särskilt effektiv och i slutet av reaktionen återstår ett ofarligt kväve som kan användas som gödningsmedel i jordbruket.

Dessutom kan den nyupptäckta fosfin-syreföreningen återföras till sitt ursprungliga tillstånd genom en reaktion med silan. Denna katalysprocess öppnar upp för många möjligheter för hållbar användning av lustgas och bidrar därmed aktivt till att minska utsläppen av växthusgaser. Med tanke på de pågående utmaningarna i kampen mot klimatförändringarna är alla framsteg av detta slag av stor betydelse.