二氧化碳或 CO 2 并不是导致气候变暖的唯一罪魁祸首。甲烷(更广为人知的名称是天然气)也是一种温室气体。一种特别强大的物质，因为尽管它在大气中的浓度要小得多，而且其排放量也远低于 CO 2 的排放量，但该物质对当前全球变暖的四分之一负有同样的责任。
甲烷主要在石油和天然气的提取和精炼、废物处理和农业活动期间作为残余产品释放。气体仅在这些所谓的小规模甲烷来源中的一小部分收集。通常然后燃烧(或在石油和天然气装置的情况下“燃烧”)产生能量，但也会再次释放 CO 2。
然而，甲烷是化学工业的重要基础原料，从燃料、油脂和塑料的生产到药物和杀虫剂。通常，该物质首先被转化为甲醇，从而在甲烷分子 (CH 4) 上添加一个羟基 (OH)。这种所谓的羟基化反应在大量消耗大量初级提取天然气的甲醇工厂中在高温下发生。但这对于小规模来源的“残留甲烷”来说并不是一个好的解决方案，因为气体首先必须被运输到(通常是很远的)距离上。因此，优选在环境温度下同样小规模、局部地将残余甲烷转化为甲醇。毕竟，甲醇很容易运输，
不幸的是，这种低温转换在今天并不顺利。因此，化学家一直在寻找一种可以加速反应并将甲烷有效转化为甲醇的催化剂。在那次搜索中，KU Leuven 的研究人员现在取得了突破性的基础性发现。他们的研究发表在本月早些时候的《科学》杂志上。
Leentje 与大自然的邻居
使用沸石这种具有微孔的矿物质，这些矿物质已经在其他工业过程中用作催化剂，鲁汶的研究人员看到了特殊的分子效应如何确保这些物质也能快速“羟基化”甲烷——化学术语中称之为甲醇反应。.“在特定类型的沸石中，我们将铁原子(化学活性成分)锁在笼子里，”微生物和分子系统系的 Max Bols 说。“通过这种方式，我们防止了中间反应产物逃逸，从而使其他铁原子失活。”正是由于这种“笼子效应”，沸石中的所有铁原子都保持活跃，因此它们继续将甲烷转化为甲醇。
对于笼子效应，Bols 和他的同事在活的自然界中找到了灵感，在那里生物细胞也使用铁原子转化碳氢化合物(如甲烷)——而且是在环境温度下进行的。在细胞中，这种效应可以防止非常强烈反应的中间物质(自由基)在其他地方造成损害。因此，鲁汶的研究可以被视为一种很好的仿生学形式，其中科学家们借鉴了大自然。因此，在这种情况下，通过为化学促进剂物质(特定沸石)配备酶的现有特性(称为生物催化剂)。
这一发现是非常基础的，这意味着需要进行额外的研究来实现甲烷到甲醇的转化反应，该反应也可以在工业上扩大规模。但正是由于这一基本特征，这一发现也可以推动催化剂化学领域的其他研究。“通过笼子效应，我们可以更好地控制和引导催化剂中的反应机制。这使我们能够在许多工业和环境应用中提高化学反应的效率，”Bols 说。
