محركات دقيقة لتطهير محيطاتنا من ثاني أكسيد الكربون

ابتكر مهندسو النانو من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو محركًا مجهريًا مصممًا لإزالة ثاني أكسيد الكربون من المحيط. مع زيادة حموضة محيطات العالم ، نأمل أن تؤدي إزالة ثاني أكسيد الكربون من المحيط إلى تقليل أو عكس آثار تغير المناخ في الوقت المناسب. تؤدي المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون في الماء إلى انخفاض الحياة المائية ونوعية المياه في جميع أنحاء العالم.  

ستكون هذه "المحركات الدقيقة" الجديدة في طليعة تقليل ثاني أكسيد الكربون. المؤلف الأول المشارك في الدراسات ، فيريندرا في سينغ، يقول ، "نحن متحمسون لإمكانية استخدام هذه المحركات الدقيقة لمكافحة تحمض المحيطات والاحترار العالمي." 

تستخدم المحركات الدقيقة بجامعة كاليفورنيا إنزيمًا يسمى الكربونيك أنهيدراز على بوليمر خارجي للتنقل في الماء. يستخدم بيروكسيد الهيدروجين كنوع من الوقود لتشغيل الإنزيم. يتفاعل بيروكسيد الهيدروجين مع سطح داخلي من البلاتين لتوليد فقاعات أكسجين. تدفع هذه الفقاعات بدورها الأنهيدراز الكربوني وتحرك المحرك.  

نظرًا لأن السطح البلاتيني يجعل المحرك الصغير مكلفًا ، يخطط الباحثون لطريقة لجعل المحركات مدفوعة بالماء. "إذا تمكنت المحركات الدقيقة من استخدام البيئة كوقود ، فستكون أكثر قابلية للتطوير ، وصديقة للبيئة ، وأقل تكلفة ،" كيفن كوفمان، مؤلف مشارك في الدراسة.  

يعمل إنزيم الأنهيدراز الكربوني أيضًا كوسيلة لتقليل ثاني أكسيد الكربون في الماء. يقوم بذلك عن طريق تسريع التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون والماء ، مما يحول ثاني أكسيد الكربون إلى كربونات الكالسيوم. كربونات الكالسيوم في مادة تشكل الجزء الأكبر من الأصداف البحرية والحجر الجيري وهي صديقة للبيئة.  

يبلغ طول كل محرك دقيق 6 ميكرومتر وهو مستقل تمامًا. بمجرد نشرهم في الماء ، يتحركون على طول و "ينظفون" أي ثاني أكسيد كربون يصادفونه. نظرًا للحركة السريعة والمستمرة للمحركات ، فهي فعالة للغاية. في تجارب الدراسة ، كانت المحركات الدقيقة قادرة على التحرك بسرعة تصل إلى 100 ميكرومتر في الثانية ، وكانوا قادرين على إزالة 88٪ من ثاني أكسيد الكربون في محلول ماء البحر في 5 دقائق.  

بمجرد نشر هذه المحركات الصغيرة في المحيط ، فإنها ستزيل باستمرار أي ثاني أكسيد كربون في الماء وتكافح آثار تغير المناخ في محيطاتنا. مع أي حظ ، يمكنهم استعادة صحة محيطاتنا والحياة المائية الموجودة فيها.