Учени създадоха жив материал, който изсмуква въглероден диоксид от въздуха
Учени в Швейцария сътвориха нов " жив " материал, съдържащ синьо-зелени водорасли, който съгласно тях може в бъдеще да се употребява в строителството за битка с климатичните промени.
Благодарение на включените цианобактерии (синьо-зелени водорасли), материалът е фотосинтетичен – т.е., може химически да преобразува въглероден диоксид (CO2), слънчева светлина и вода в О2 и захари, които подкрепят растежа. Освен това, при съществуване на избрани хранителни субстанции, материалът може да трансформира CO2 в твърди карбонатни минерали, като варовик, съобщават откривателите в обява от 23 април в списание Nature Communications. С течение на времето тези минерали построяват здрава решетъчна конструкция в материала, която го усилва и разрешава по-стабилно предпазване на въглерод, в сравнение с при елементарна фотосинтеза.
" Материалът може да съхранява въглерод освен като биомаса, само че и във тип на минерали – това е особено свойство на тези цианобактерии ", казва доцент Марк Тибит, съавтор на проучването от Швейцарския федерален софтуерен институт (ETH) в Цюрих. " Като строителен материал, той би могъл непосредствено да улавя и съхранява CO2 в постройките. "
Без опцията да съхранява въглерод във тип на минерали, новият материал би бил мек и желеподобен. С образуването на минерален " скелет " обаче, посредством потребление на CO2 и хранителни субстанции, материалът последователно усъвършенства механичната си издръжливост и става евентуален претендент за приложение в строителството.
Учените оферират материалът в бъдеще да се употребява като покритие за фасади, способно да извлича CO2 непосредствено от атмосферата . В лабораторни условия материалът е улавял CO2 непрестанно в продължение на 400 дни, съхранявайки към 26 мг CO2 на грам материал под формата на карбонатни отлагания – стойност, която съгласно откривателите е доста по-висока от други форми на биологично предпазване на въглерод.
Все по-интензивният зелен цвят на материала е доказателство за струпване на CO2 под формата на биомаса. Растежът на цианобактериите обаче доближава плато след към 30 дни, което значи, че улавянето на въглерод под формата на биомаса понижава след този интервал, само че не стопира изцяло.
Основата на материала е триизмерно печатим хидрогел – гел с високо водно наличие и пореста конструкция. Вътре в него учените култивират цианобактерии, като обезпечават задоволително достъп на светлина, вода и CO2. Различни форми на хидрогела са тествани, с цел да се дефинира най-подходящата геометрия за оцеляване на бактериите.
" Цианобактериите са едни от най-старите форми на живот на Земята ", коментира доктор Йифан Куей, съавтор на проучването. " Те са извънредно ефикасни във фотосинтезата и могат да употребяват даже слаба светлина за произвеждане на биомаса от CO2 и вода. "
В опитите хидрогелите са поставяни в изкуствена морска вода, с цел да получават нужните хранителни субстанции за минерализация. За практическо приложение следва да се обясни по какъв начин тези субстанции, измежду които калций и магнезий, могат да се вкарват в материала при потребление върху здания.
Учените преглеждат и разнообразни форми на приложение . На архитектурна галерия във Венеция е показана апаратура от два обекта, наподобяващи дънери, които могат да всмукват до 18 кг CO2 годишно – количество, сравнимо с абсорбцията на 20-годишен бор.
Възможно е цианобактериите в допълнение да бъдат генетично модифицирани за повишение на фотосинтетичния им потенциал преди интеграция в материала, означават откривателите.
" Виждаме нашия жив материал като нискоенергийна и екологично щадяща опция за хващане на CO2 от атмосферата, която да добавя съществуващите химически процеси за хващане на въглерод ", показва доцент Тибит.
Благодарение на включените цианобактерии (синьо-зелени водорасли), материалът е фотосинтетичен – т.е., може химически да преобразува въглероден диоксид (CO2), слънчева светлина и вода в О2 и захари, които подкрепят растежа. Освен това, при съществуване на избрани хранителни субстанции, материалът може да трансформира CO2 в твърди карбонатни минерали, като варовик, съобщават откривателите в обява от 23 април в списание Nature Communications. С течение на времето тези минерали построяват здрава решетъчна конструкция в материала, която го усилва и разрешава по-стабилно предпазване на въглерод, в сравнение с при елементарна фотосинтеза.
" Материалът може да съхранява въглерод освен като биомаса, само че и във тип на минерали – това е особено свойство на тези цианобактерии ", казва доцент Марк Тибит, съавтор на проучването от Швейцарския федерален софтуерен институт (ETH) в Цюрих. " Като строителен материал, той би могъл непосредствено да улавя и съхранява CO2 в постройките. "
Без опцията да съхранява въглерод във тип на минерали, новият материал би бил мек и желеподобен. С образуването на минерален " скелет " обаче, посредством потребление на CO2 и хранителни субстанции, материалът последователно усъвършенства механичната си издръжливост и става евентуален претендент за приложение в строителството.
Учените оферират материалът в бъдеще да се употребява като покритие за фасади, способно да извлича CO2 непосредствено от атмосферата . В лабораторни условия материалът е улавял CO2 непрестанно в продължение на 400 дни, съхранявайки към 26 мг CO2 на грам материал под формата на карбонатни отлагания – стойност, която съгласно откривателите е доста по-висока от други форми на биологично предпазване на въглерод.
Все по-интензивният зелен цвят на материала е доказателство за струпване на CO2 под формата на биомаса. Растежът на цианобактериите обаче доближава плато след към 30 дни, което значи, че улавянето на въглерод под формата на биомаса понижава след този интервал, само че не стопира изцяло.
Основата на материала е триизмерно печатим хидрогел – гел с високо водно наличие и пореста конструкция. Вътре в него учените култивират цианобактерии, като обезпечават задоволително достъп на светлина, вода и CO2. Различни форми на хидрогела са тествани, с цел да се дефинира най-подходящата геометрия за оцеляване на бактериите.
" Цианобактериите са едни от най-старите форми на живот на Земята ", коментира доктор Йифан Куей, съавтор на проучването. " Те са извънредно ефикасни във фотосинтезата и могат да употребяват даже слаба светлина за произвеждане на биомаса от CO2 и вода. "
В опитите хидрогелите са поставяни в изкуствена морска вода, с цел да получават нужните хранителни субстанции за минерализация. За практическо приложение следва да се обясни по какъв начин тези субстанции, измежду които калций и магнезий, могат да се вкарват в материала при потребление върху здания.
Учените преглеждат и разнообразни форми на приложение . На архитектурна галерия във Венеция е показана апаратура от два обекта, наподобяващи дънери, които могат да всмукват до 18 кг CO2 годишно – количество, сравнимо с абсорбцията на 20-годишен бор.
Възможно е цианобактериите в допълнение да бъдат генетично модифицирани за повишение на фотосинтетичния им потенциал преди интеграция в материала, означават откривателите.
" Виждаме нашия жив материал като нискоенергийна и екологично щадяща опция за хващане на CO2 от атмосферата, която да добавя съществуващите химически процеси за хващане на въглерод ", показва доцент Тибит.
Източник: inews.bg
КОМЕНТАРИ