Physical and practical constraints on atmospheric methane removal technologies
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Despite their apparent utility in mitigating climate change, technologies for removing methane from air are in early stages of development. Here we evaluate the limiting physical constraints, for three types of systems: two- and three-dimensional infrastructure and atmospheric oxidation enhancement, focusing on removing low ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mtext>CH4</mml:mtext> </mml:msub> <mml:mo><</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> 1000 ppm) and ambient ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>x</mml:mi> <mml:mtext>CH4</mml:mtext> </mml:msub> <mml:mo><</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> 2 ppm) methane from air. With the space velocities and removal efficiencies of current three-dimensional technologies, volumes of 7–350 km 3 are required to remove 1 Tg CH 4 yr −1 . Two-dimensional solutions are limited by the transport rate of methane to a surface. If every molecule of methane that collides with the surface is removed, an area of 1130 km 2 is needed to remove 1 Tg CH 4 yr −1 at ambient concentration. However, research shows that per-collision reaction probabilities are <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:mo><</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> 10 −8 requiring a surface area of 10 10 –10 15 km 2 . Finally, we examine atmospheric oxidation enhancement, where 4.8 Tg yr −1 of Cl <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mo>⋅</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> or 8.8 Tg yr −1 of OH <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mo>⋅</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> is required to remove 1 Tg CH 4 yr −1 , with precursors such as H 2 O 2 or O 3 . However, limitations arise concerning multiple environmental impacts. We conclude that the physical and practical constraints are considerable, and identify the main barriers that must be addressed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,004 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».