Descoberto novo mecanismo de formação de carvão e produção de metano

De acordo com uma equipe de pesquisa, o mecanismo de formação de carvão e de produção de metano no subsolo pode não ser aquele que se pensava anteriormente.

A descoberta tem implicações para a extração de metano de alguns campos de carvão.

Os pesquisadores observaram grupos de metoxilo em amostras de carvão de todo o mundo e utilizaram isótopos estáveis para mostrar que o material orgânico com o tempo se converte em carvão através da ação microbiana.

Um grupo de metoxilo é composto por um átomo de carbono e três átomos de hidrogênio unidos a um átomo de oxigênio.

O átomo de oxigênio pode se unir a diversos lugares em uma molécula maior. No caso do carvão, ele se junta a um átomo de carbono em um dos arranjos de anéis de carvão.

"A maioria dos geoquímicos diria que o carvão é criado pela temperatura, pelos ácidos ou pelos catalizadores, porém nossos resultados são inconsistentes com esses mecanismos. Mostram que os micróbios consomem diretamente grupos de metoxilo do carvão, transformam o carvão e produzem metano", afirmou o professor de geociências Max K. Lloyd.

O carvão é formado quando a matéria vegetal das áreas úmidas cai na água e se afunda rapidamente.

O material orgânico começa como musgo, converte-se em lenhite, em seguida em sub-betuminoso, betuminoso e finalmente antracite à medida que se afunda mais profundamente e se torna mais concentrado em carbono.

O carvão de antracite é principalmente carbono, enquanto a lenhite segue sendo vegetal.

A maioria dos carvões que são utilizados atualmente são lenhites ou sub-betuminosos, porque são os únicos tipos disponíveis de forma fácil e econômica, porém estes carvões produzem maiores quantidade de gases de efeito estufa quando são queimados, segundo Lloyd.

Para solucionar este problema, os poços de metano nestes leitos de carvão são atrativos, porém "frequentemente têm uma vida útil limitada".

"Para a produção de metano em camadas de carvão, criar poços é muito caro e o poço pode secar em um mês [...] Os produtores adicionam mais micróbios ou mais nutrição, porém isso apenas funciona caso esses sejam os fatores limitantes, não caso o carvão em si seja o fator limitante", explicou.

De acordo com Lloyd, os grupos de metoxilo no carvão são convertidos em metano, porém não se sabia como era formado o metano a partir do carvão.

Quando sua equipe observou os grupos de metoxilo, desde a madeira até o carvão betuminoso, descobriu que o perfil dos isótopos não coincidia com o que seria encontrado caso a criação de metano tivesse ocorrido devido ao calor, à acidez ou às relações catalíticas, porém coincidiram com os padrões esperados da ação microbiana.

"Os micróbios aeróbicos são excelentes para degradar os anéis no carvão, porém os micróbios anaeróbicos não possuem boa forma de desarmar os anéis [...] Então, uma das únicas coisas que resta aos anaeróbicos é cortar as porções de metoxilo", explicou.

Estes grupos de metoxilo liberados são convertidos em metano, porém, uma vez que todos os radicais de metoxilo disponíveis são separados dos anéis, os micróbios não podem alcançar nada mais, a reação é detida e o poço seca.

Segundo os pesquisadores, o esgotamento dos grupos de metoxilo no carvão com o tempo indica que o carvão é o fator limitante na produção de metano. Sendo assim, adicionar mais micróbios ou nutrientes não produzirá mais metano.