甲烷在自然界的分布很廣，甲烷是最簡單的有機物，是天然氣，沼氣，坑氣等的主要成分，俗稱瓦斯。也是含碳量最小（含氫量最大）的烴，也是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分。它可用來作為燃料及制造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質的原料。

南加州大學的科學家們已經開啟了一種新的更有效的途徑來轉化甲烷——一種對氣候變化產生影響的有效氣體——直接轉化為制造塑料、農藥和藥品的基本化學物質。

12月4日發表在《美國化學學會期刊》上的一項研究中，USC Loker Carbon research Institute的化學家們表示，他們找到了一種方法，可以幫助利用這種豐富而危險的溫室氣體，這種氣體通常會被燃燒或燃燒后產生能量。

在常見的溫室氣體中，二氧化碳常常被認為是地球上熱量捕獲的罪魁禍首，它導致了氣候變化。然而，它并不是最有力的。

根據政府間氣候變化專門委員會的資料，在20年的時間里，甲烷吸收熱量并使地球變暖86倍。

更多的燃料，更少的排放，減少能源使用

首席作者Patrice T. D. Batamack、美國大學洛克爾碳氫化合物研究所的高級作者G. K. Surya Prakash和Thomas Mathew使用一種名為H-SAPO-34的催化劑，該催化劑由一種稱為沸石的納米孔晶體衍生而來。

這種直接將甲烷轉化為乙烯和丙烯或烯烴的簡單方法，將取代傳統上困難、昂貴以及低效的向大氣中排放溫室氣體的過程。乙烯和丙烯主要來自石油和頁巖液體裂解，消耗了大量的能源。

1985年，當南加州大學第一位諾貝爾獎得主George Olah把甲烷轉化成烯烴時，這個過程需要三個步驟。從那以后，研究人員將其簡化為兩個步驟，但Loker團隊是第一個實現基于沸石的單一催化劑轉化的。

“接觸時間是有效和簡單的催化劑從甲烷中產生可用燃料的關鍵。在房地產方面，他們說，位置、位置、位置。在化學中，一切都關于條件、條件、條件。”Prakash說。

自2007年以來，全球甲烷排放量大幅上升，美國的產量尤其糟糕。根據哈佛大學最近的一項研究，在本世紀，由人類引起的大氣甲烷排放量的全球增長中，有60%是由美國承擔的。

世界銀行的數據顯示，印度和中國等國家的牲畜和稻田供應增加，是導致全球甲烷總產量上升的原因之一。

“如果碳是問題所在，那么碳必須是解決問題的辦法。”

雖然甲烷是我們最受歡迎的溫室氣體，即使是在幾年前在美國歷史上最大規模的甲烷泄露事件發生之后，也沒有跡象表明甲烷的大量生產會在近期內減緩。

頁巖氣開采和其他資源開采技術正在增加天然氣儲量。Loker科學家認為，甲烷可能很快會成為所有石化產品生產原料中最受歡迎的。

大約30年前，Prakash和他的導師Olah首先開始完善“甲醇經濟”的概念。甲醇經濟是一系列基于甲醇的解決方案，緩解了加速氣候變化的溫室氣體的生產周期。

雖然甲烷在結構和名稱上同甲醇相似，但它不能直接與甲醇互換，盡管大部分甲醇是由甲烷合成的。甲烷是一種天然生成的氣體，是最簡單的含烴單碳化合物。

通過進一步減少有效地將甲烷轉化為烯烴所必需的步驟，Loker的科學家們可能已經使我們離實現“甲醇經濟”中提出的最初步驟更近了一步。

“如果碳是問題所在，那么碳就是解決問題的辦法。”“世界上有大量的甲烷可以使用，把它變成我們真正能使用的產品變得越來越容易，也更安全。””Prakash說。

這項研究是在南加州大學洛克油氣研究所和美國能源部的支持下進行的。