当前，全球石油工业浪费的可燃气体消耗量，与整个中美洲和南美洲使用的天然气总量一样多。但是，一种新的甲烷结合剂为将这种温室气体经济地转化为液体燃料，提供了一种潜在的途径。
上图：石油工业燃烧的“废物”甲烷，目前燃烧的数量相当于整个南美洲和中美洲的天然气量的总和。
甲烷是一种毒性很强的温室气体，尽管它的寿命相对较短。据估计，在20年的时间跨度内，甲烷排放造成的全球变暖潜势是二氧化碳的84至87倍。在过去的几十万年里，全球大气中甲烷的浓度一直相对稳定，但自18世纪50年代和工业革命开始以来却迅速增加。
它几乎来自任何地方 —— 引用美国宇航局地球天文台作家亚当·沃兰德（Adam Voiland）的话：“你可以在地球表面以下几英里和上面几英里处，找到这种无味的透明气体。甲烷从沼泽和河流中冒出来，从火山中喷出，从野火中升起，从奶牛和白蚁的内脏中渗出（在那里甲烷是由微生物产生的）。人类居住的地方到处都是这种气体。甲烷从天然气、油井、管道以及煤矿无声地泄漏。它在垃圾填埋场、污水处理厂和稻田中挥发。”
根据国际能源署（IEA）的数据，目前石油生产产生的甲烷约占整个石油和天然气行业甲烷排放的40%。石油公司对石油钻探过程中泄漏的甲烷不感兴趣，将它导入天然气基础设施的经济效益并不理想，它既危险又不方便储存，虽然它可以催化转化为更有用的液体燃料，如甲醇，但这个过程太昂贵了，不值得考虑。
所以他们烧掉了它，把它燃烧到天空中。这可能比让它在短期内上升到大气中更环保 —— 但它会导致大约2.65亿吨二氧化碳的排放，而对任何人都没有起到任何有用的作用。
因此，目前只要有油井，这些多余的甲烷就需要处理。新南威尔士大学的研究人员说，他们在甲烷结合方面取得了关键突破，为更高效、更有效、更有希望负担得起的催化转化打开了大门。
到目前为止，问题一直是如何“让甲烷分子保持足够的静止状态”来研究它们。根据新南威尔士大学的说法，研究人员已经能够使用金属-甲烷络合物将甲烷保存在分子“副”中，但只持续了几微秒。这与在核磁共振波谱设备中正确分析这些分子所需的几分钟时间相去甚远。
新南威尔士大学团队使用计算模型试图预测，其他金属是否可能与甲烷结合更长时间，结果表明锇是一种铂金属，是自然界中密度最高的元素。该团队继续进行实验，结果令人印象深刻。
新南威尔士大学的研究小组利用计算模型试图预测其他金属是否可能与甲烷结合的时间更长，结果指向了“锇（osmium）”，一种铂金属，也是自然界中密度最高的元素。该团队继续进行实验，结果令人印象深刻。
这项新研究的主要作者詹姆斯·沃森（James Watson）说：“我们发现，甲烷通常是惰性的，它会与以锇金属为中心的物种相互作用，形成相对稳定的锇-甲烷复合体。我们的设施的有效半衰期约为13小时。”
上图：一种新的锇基复合物被发现可以非常有效地结合甲烷，半衰期约为 13 小时，而不是以前的微秒级。
“这意味着，综合体的一半需要13个小时才能分解，”他继续说。“这种稳定性，加上这种复合物相对较长的寿命，允许深入分析这类（锇）复合物的结构、形成和反应性，并帮助设计催化剂，有可能将甲烷转化为更有合成价值的化合物。”
锇是地球上最稀有的元素之一，但这不太可能是一个因素。重要的是，这些锇配合物第一次允许进行深入的分子分析，这将导致新的催化过程使用更便宜和更可用的元素，这些元素可以快速、经济地将甲烷转化为液体燃料。
该研究的合著者格雷厄姆·鲍尔副教授解释说：“将甲烷转化为液体燃料的一种方法是，使用含有过渡金属元素的催化剂。液体燃料不仅比储存气体更方便、更安全，而且能源成本也低得多。”
鲍尔副教授继续道：“另外，液体燃料更容易运输。而且可以很容易地整合到我们现有的燃料基础设施中 —— E10汽油中已经含有10%的乙醇。例如，如果有有效的、商业上可行的方法将甲烷转化为甲醇，这也将激励人们保留甲烷用于转化，并避免无目的地燃烧甲烷，从而减少化石燃料的总体使用量和有害排放。我们希望，我们的发现将为设计下一代、更高效、商业上可行的催化剂提供参考。”
现在，包括甲醇在内的任何液态碳氢燃料都不能被视为环境友好型燃料，因为燃烧它们都会导致二氧化碳排放。但如果它要被燃烧，就像目前正在燃烧的大量甲烷一样，它就应该为人类做出贡献，而不是完全被浪费。这是人类努力净化我们的大气的过渡步骤，但如果进一步的研究像团队预期的那样积极，它就有可能会产生出巨大的影响。
这项研究发表在《自然化学》杂志上。
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