Da izgaranjem metana nastaje samo ugljikov dioksid i vodena para, da se litra metana spaja s kisikom iz 10 litara zraka dajući litru CO₂ i dvije litre H₂O u plinovitom stanju je točno, ali samo kao rješenje stehiometrijskog zadatka ili rezultat dobro osmišljenog kemijskog pokusa. U stvarnosti nije tako. Pri gorenju dolazi u plamen ili više goriva ili više kisika (zraka) od onoga što zahtijeva kemijska reakcija potpunog izgaranja, pa se govori o reduktivnom (manjak kisika) ili oksidativnom plamenu (višak kisika). Čađenje svijeće, trovanje ugljikovim monoksidom u garažama i kupaonicama s plinskim bojlerima primjeri su reduktivnog plamena (nepotpunog sagorijevanja); rezanje limova uređajem za autogeno zavarivanje primjer je pak oksidativnog plamena: u višku kisika acetilenske baklje gori željezo!

Pouka: ako hoćeš da ti gorivo izgara kako treba, trebaš se pobrinuti da se dobro pomiješa sa zrakom. To se postiže tako da se zrak i plin miješaju prije izgaranja, kao u Bunsenovom plameniku ili, bliže svakodnevnici, na plameniku plinskog štednjaka – koji ima diznu za izlaz plina, ali i otvore za ulaz zraka ispod plamenika.  

No dok je nepotpuno izgaranje goriva u automobilskom motoru, plinskom bojleru ili štednjaku svima više-manje poznato, jedno drugo nepotpuno izgaranje, mnogo veće, ostalo je zanemareno i od znanstvenika, i od političara, i od ekologista. Riječ je o golemim količinama plina koji se pali na izvorima nafte i zemnog plina. Procjenjuje se da je 2020. godine na bušotinama izgorjelo 142 milijardi kubičnih metara (142 km³!) plina – količina dovoljna za pokretanje dvije trećine automobila u Europskoj uniji. Zašto se taj plin ne iskorištava nego se pali pitanje je za sebe, ono što nas ovdje zanima je što se događa s plinom koji ne izgori sasvim ili ne gori uopće.

Tim se je pitanjem pozabavila studija američkih znanstvenika objavljena u časopisu Science pod naslovom „Insufficient and unlit natural gas flares both emit large quantities of methane“, u kojem nalazimo sažet zaključak istraživanja: spaljivanje prirodnog plina pri buštinama (natural gas flares) dovodi do ispuštanja metana u zrak, bilo zbog nepotpunog izgaranja (insufficient) ili zato što baklje uopće nisu upaljenje (unlit)!

Emisija metana (iz raznih izvora) je prepoznata kao problem, čemu svjedoči Global Methane Pledge, dokument kojim se je 120 država obavezalo da će do 2030. godine smanjiti emisiju metana za 30 %. To bi bilo važno postignuće, jer je metan staklenički plin, čak 32 puta „stakleničkiji“ od ugljikova dioksida, no koji se srećom ne zadržava dugo u atmosferi jer se već za devet do deset godina oksidira u vodu i ugljikov dioksid. Njegovo se ispuštanje ne može izbjeći nego samo ograničiti: računa se naime da u bakljama izgori 98 % plina, dok ostatak, dakle dva posto ostaje neizgoreno.

Kako je, tako je – sa DRE = 98 % (DRE = destruction removal efficiency) su se pomirili i naftaši i ekolozi. No rezultati istraživanja objavljeni u navedenom znanstvenom radu pokazuju da je stanje daleko od idealnog, ili – bolje rečeno – daleko od očekivanog. DRE na izvorima nafte i zemnog plina u Sjedinjenim Državama ne iznosi predviđenih 98 % nego se kreće od 87 do 94 %.

Problem nije samo loša konstrukcija i dotrajalost baklji, nego – još više – njihova nevaljala upotreba: na naftnom polju Permian u trenutku inspekcije čak 4,9 % baklji nije bilo uopće upaljeno nego se neizgoreni plin ispuštao izravno u atmosferu!  Nije bilo ništa bolje ni na drugim naftnim poljima. Na polju Bakken od 601 baklji 3,2 % nisu bile zapaljene, a na polju Eagle Ford (103 baklje), na 4,1 % mjesta zemni se plin ispuštao u zrak – čineći dvostruku štetu: i ekonomsku i ekološku. Posljedica ovakve nebrige vidi se iz statisike: srednji DRE za ova tri polja nije 98 %, kakav bi trebao biti, nego samo 91,1 %.

I dok su nam usta puna obnovljivih i čistih izvora energije, malo koga brinu te milijarde kubika izgorenog i neizgorenog metana na naftnim poljima. Na pitanje zašto se gotovo 150 km³ ispuštenog ili uništenog zemnog plina godišnje ne može iskoristiti, nije na meni da odgovorim, no sjećam se što je prodavač na benzinskoj stanici rekao rijetkom vozaču koji je došao napuniti auto prirodnim plinom: „To bi gorivo trebalo besplatno dijeliti, a ne naplaćivati – kad ne znaju što će s njime“. 

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 3000 znanstveno-popularnih članaka te 13 znanstveno-popularnih knjiga. Upravo mu se tiska još jedna, „Kemija – muza arhitekture“, koju je napisao u koautorstvu s arhitektom Zvonkom Pađanom.