Mikromoottorit hiilidioksidin puhdistamiseen valtameristämme

San Diegon Kalifornian yliopiston nanoinsinöörit ovat luoneet mikroskooppisen moottorin, joka on suunniteltu poistamaan hiilidioksidia valtamerestä. Maailman valtamerten happamoitumisen lisääntyessä hiilidioksidin poistaminen valtameristä toivottavasti vähentää tai kääntää ilmastonmuutoksen vaikutuksia ajan myötä. Veden korkea hiilidioksidipitoisuus heikentää vesieliöitä ja veden laatua maailmanlaajuisesti.  

Nämä uudet "mikromoottorit" ovat hiilidioksidin vähentämisen kärjessä. Tutkimusten toinen kirjoittaja, Virendra V. Singh, sanoo: "Olemme innoissamme mahdollisuudesta käyttää näitä mikromoottoreita valtamerten happamoitumisen ja ilmaston lämpenemisen torjuntaan." 

Kalifornian yliopiston mikromoottorit käyttävät hiilihappoanhydraasi-nimistä entsyymiä ulkopolymeerissä liikkuakseen vedessä. Se käyttää vetyperoksidia eräänlaisena polttoaineena entsyymin tehostamiseksi. Vetyperoksidi reagoi sisemmän platinapinnan kanssa muodostaen happikuplia. Nämä kuplat puolestaan ​​kuljettavat hiilihappoanhydraasia ja liikuttavat moottoria.  

Koska platinapinta tekee mikromoottorista kalliin, tutkijat suunnittelevat tapaa saada moottorit veden käyttövoimaksi. "Jos mikromoottorit voivat käyttää ympäristöä polttoaineena, ne ovat skaalautuvampia, ympäristöystävällisempiä ja halvempia", sanoi Kevin Kaufmann, tutkimuksen toinen kirjoittaja.  

Hiilihappoanhydraasientsyymi toimii myös keinona vähentää hiilidioksidia vedessä. Se tekee sen nopeuttamalla hiilidioksidin ja veden välistä reaktiota, mikä muuttaa hiilidioksidin kalsiumkarbonaatiksi. Kalsiumkarbonaatti aineessa, joka muodostaa suurimman osan simpukankuorista ja kalkkikivestä ja on ympäristöystävällinen.  

Jokainen mikromoottori on 6 mikrometriä pitkä ja täysin itsenäinen. Kun ne on levitetty veteen, ne liikkuvat mukana ja "puhdistavat" kaikki kohtaamansa hiilidioksidi. Moottoreiden nopean ja jatkuvan liikkeen ansiosta ne ovat erittäin tehokkaita. Tutkimuksen kokeissa mikromoottorit pystyivät liikkumaan jopa 100 mikrometriä sekunnissa, ja ne pystyivät poistamaan 88 prosenttia hiilidioksidista merivesiliuoksessa 5 minuutissa.  

Kun nämä pienet moottorit otetaan käyttöön valtameressä, ne poistavat jatkuvasti hiilidioksidia vedestä ja torjuvat ilmastonmuutoksen vaikutuksia valtamerissämme. Hyvällä tuurilla ne voivat palauttaa valtameriemme terveyden ja niissä elävän vesieliön.