Mikromotorok a szén-dioxid megtisztítására óceánjainkból

A San Diego-i Kaliforniai Egyetem nanomérnökei létrehoztak egy mikroszkopikus motort, amelyet arra terveztek, hogy eltávolítsa a szén-dioxidot az óceánból. A világ óceánjainak fokozódó savasodásával a szén-dioxid eltávolítása az óceánból remélhetőleg idővel csökkenti vagy visszafordítja az éghajlatváltozás hatásait. A vízben lévő magas szén-dioxid szint a vízi élőlények és a vízminőség romlását eredményezi világszerte.  

Ezek az új „mikromotorok” a szén-dioxid-csökkentés élvonalába fognak tartozni. A tanulmányok társszerzője, Virendra V. Singh, mondja: „Izgatottak vagyunk a lehetőség miatt, hogy ezeket a mikromotorokat az óceánok savasodása és a globális felmelegedés elleni küzdelemben használhatjuk.” 

A Kaliforniai Egyetem mikromotorjai egy karboanhidráz nevű enzimet használnak egy külső polimeren a vízben való mozgáshoz. Hidrogén-peroxidot használ üzemanyagként az enzim működéséhez. A hidrogén-peroxid reakcióba lép egy belső platina felülettel, és oxigénbuborékokat hoz létre. Ezek a buborékok hajtják a szén-anhidrázt és mozgatják a motort.  

Mivel a platina felület megdrágítja a mikromotort, a kutatók azt tervezik, hogy a motorokat víz hajtja. „Ha a mikromotorok a környezetet üzemanyagként tudják használni, akkor skálázhatóbbak, környezetbarátabbak és olcsóbbak lesznek” – mondta Kevin Kaufmann, a tanulmány társszerzője.  

A szénsavanhidráz enzim a vízben lévő szén-dioxid csökkentésére is szolgál. Ezt úgy éri el, hogy felgyorsítja a szén-dioxid és a víz közötti reakciót, amely a szén-dioxidot kalcium-karbonáttá alakítja. Kalcium-karbonát olyan anyagban, amely a tengeri kagylók és a mészkő nagy részét alkotja, és környezetbarát.  

Mindegyik mikromotor 6 mikrométer hosszú és teljesen autonóm. A vízbe helyezve továbbhaladnak, és „kitisztítják” az esetleges szén-dioxidot, amivel találkoznak. A motorok gyors és folyamatos mozgásának köszönhetően nagyon hatékonyak. A tanulmány kísérletei során a mikromotorok másodpercenként 100 mikrométert is képesek voltak mozogni, és képesek voltak eltávolítani 88 százaléka szén-dioxid tengervizes oldatban 5 perc alatt.  

Amint ezek a kis motorok bevetésre kerülnek az óceánban, folyamatosan eltávolítják a vízből a szén-dioxidot, és küzdenek az éghajlatváltozás hatásaival az óceánokban. Bármilyen szerencsével helyreállíthatják óceánjaink és a bennük élő vízi élőlények egészségét.