Μικροκινητήρες για τον καθαρισμό του διοξειδίου του άνθρακα από τους ωκεανούς μας

Νανομηχανικοί από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο δημιούργησαν έναν μικροσκοπικό κινητήρα που έχει σχεδιαστεί για να αφαιρεί το διοξείδιο του άνθρακα από τον ωκεανό. Με την αύξηση της οξίνισης των ωκεανών του κόσμου, η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από τον ωκεανό ελπίζουμε να μειώσει ή να αναστρέψει τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής με τον καιρό. Τα υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο νερό έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση της υδρόβιας ζωής και της ποιότητας του νερού παγκοσμίως.  

Αυτοί οι νέοι «μικροκινητήρες» θα είναι στην αιχμή στη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα. Ο πρώτος συγγραφέας των μελετών, Virendra V. Singh, λέει, «Είμαστε ενθουσιασμένοι για τη δυνατότητα χρήσης αυτών των μικροκινητήρων για την καταπολέμηση της οξίνισης των ωκεανών και της υπερθέρμανσης του πλανήτη». 

Οι μικροκινητήρες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια χρησιμοποιούν ένα ένζυμο που ονομάζεται καρβονική ανυδράση σε ένα εξωτερικό πολυμερές για να κινούνται στο νερό. Χρησιμοποιεί υπεροξείδιο του υδρογόνου ως είδος καυσίμου για την τροφοδοσία του ενζύμου. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου αντιδρά με μια εσωτερική επιφάνεια πλατίνας για να δημιουργήσει φυσαλίδες οξυγόνου. Αυτές οι φυσαλίδες με τη σειρά τους προωθούν την ανθρακική ανυδράση και κινούν τον κινητήρα.  

Επειδή η επιφάνεια από πλατίνα κάνει τον μικροκινητήρα ακριβό, οι ερευνητές σχεδιάζουν έναν τρόπο να κάνουν τους κινητήρες να κινούνται με νερό. «Εάν οι μικροκινητήρες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το περιβάλλον ως καύσιμο, θα είναι πιο επεκτάσιμοι, φιλικοί προς το περιβάλλον και λιγότερο δαπανηροί», είπε. Κέβιν Κάουφμαν, συν-συγγραφέας της μελέτης.  

Το ένζυμο ανθρακικής ανυδράσης δρα επίσης ως μέσο μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα στο νερό. Το κάνει επιταχύνοντας την αντίδραση μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και νερού, το οποίο μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα σε ανθρακικό ασβέστιο. Ανθρακικό ασβέστιο σε μια ουσία που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος των κοχυλιών και του ασβεστόλιθου και είναι φιλική προς το περιβάλλον.  

Κάθε μικροκινητήρας έχει μήκος 6 μικρόμετρα και είναι εντελώς αυτόνομος. Μόλις αναπτυχθούν στο νερό, κινούνται και «καθαρίζουν» κάθε διοξείδιο του άνθρακα που συναντούν. Λόγω της γρήγορης και συνεχούς κίνησης των κινητήρων είναι πολύ αποδοτικοί. Στα πειράματα της μελέτης, οι μικροκινητήρες ήταν σε θέση να κινούνται με ταχύτητα 100 μικρομέτρων ανά δευτερόλεπτο και κατάφεραν να αφαιρέσουν 88 τοις εκατό του διοξειδίου του άνθρακα σε διάλυμα θαλασσινού νερού σε 5 λεπτά.  

Μόλις αυτοί οι μικροί κινητήρες αναπτυχθούν στον ωκεανό, θα απομακρύνουν συνεχώς τυχόν διοξείδιο του άνθρακα στο νερό και θα καταπολεμήσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στους ωκεανούς μας. Με κάθε τύχη, μπορούν να αποκαταστήσουν την υγεία των ωκεανών μας και την υδρόβια ζωή που κατοικεί σε αυτούς.