Jedným zo základných problémov, ktoré musí svet riešiť, ak chce naďalej ekonomicky rásť, je zabezpečenie dostatočného množstva energie na chod hospodárstva jednotlivých krajín.
Zvyšovanie produkcie energie je pritom sťažené tým, že prírastky výroby energie by sa mali dosahovať výhradne ekologicky prijateľnými spôsobmi prostredníctvom ekologických a, pokiaľ možno, využitím obnoviteľných technológií. V súčasnosti sú hlavnými obnoviteľnými zdrojmi veterná a slnečná energia, ale postupne sa zvyšuje aj podiel ďalších zdrojov zelenej energie.
Príkladom môže byť využívanie bioplynu. Proces jeho výroby predstavuje energetické zhodnocovanie odpadu z chovu hospodárskych zvierat, prípadne z pridruženej poľnohospodárskej výroby a ďalších odpadových látok, akými sú napríklad maštaľný hnoj, močovka, kukuričná siláž, ovocné a zeleninové odpady či nespotrebované jedlo. Hlavnú zložku bioplynu tvoria metán (50 – 75 %) a oxid uhličitý (24 – 49 %), ostatné plyny tvoria najviac 1 %. Vo fermentore vznikajúci bioplyn sa využije najmä v tzv. kogeneračných jednotkách, ktoré produkujú teplo a vyrábajú elektrickú energiu. Pri tomto procese však odchádza do atmosféry nevyužitý podiel CO2 v priemere asi 40 % generovaného bioplynu.
Vedci z nemeckého Fraunhoferovho ústavu mikrotechniky a mikrosystémov vyvinuli spôsob, ktorým sa aj inak odpadový oxid uhličitý pretransformuje na metán, čím sa produkcia užitočného bioplynu výrazne zvýši. Nemecký tím vyvinul metódu, ktorá prostredníctvom tzv. zeleného vodíka premieňa CO2 na metán. Základná reakcia tohto procesu je síce známa už sto rokov, ale doteraz sa využívala len pri laboratórnych procesoch. Nemeckí vedci pretransformovali po prvý raz túto reakciu na priemyselný proces. Demonštračné zariadenie na takúto premenu, vyvinuté už v rámci projektu ICOCAD I, je schopné za hodinu premeniť kubický meter bioplynu na kubický meter metánu a jeho tepelný výkon je 10 kW.
V následnom projekte ICOCAD II zvýšili vedci tepelný výkon na päťnásobok, teda na 50 kW. Výskumný tím plánuje do roku 2025 vyvinúť zariadenie s výkonom 500 kW, vo výhľade je zariadenie s výkonom až dva megawatty, ktoré by mohlo byť v činnosti v roku 2026.
RM