מיקרו מנועים לניקוי פחמן דו חמצני מהאוקיינוסים שלנו

מהנדסי ננו מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו יצרו מנוע מיקרוסקופי שנועד להסיר פחמן דו חמצני מהאוקיינוס. עם התגברות ההחמצה של האוקיינוסים בעולם, הוצאת פחמן דו חמצני מהאוקיינוס ​​תפחית או תהפוך את ההשפעות של שינויי האקלים עם הזמן. רמות גבוהות של פחמן דו חמצני במים גורמות לירידה בחיי המים ובאיכות המים ברחבי העולם.  

"המיקרו-מנועים" החדשים הללו יהיו בחזית ההפחתה של פחמן דו חמצני. הכותב הראשון של המחקרים, Virendra V. Singh, אומר, "אנחנו נרגשים מהאפשרות להשתמש במיקרו-מנועים אלה כדי להילחם בהחמצת האוקיינוסים והתחממות כדור הארץ." 

המיקרו-מנועים של אוניברסיטת קליפורניה משתמשים באנזים הנקרא פחמן אנהידראז על פולימר חיצוני כדי לנוע במים. הוא משתמש במי חמצן כסוג של דלק להפעלת האנזים. המי חמצן מגיב עם משטח פלטינה פנימי כדי ליצור בועות חמצן. הבועות הללו בתורן מניעות את האנהידרז הפחמני ומניעות את המנוע.  

מכיוון שמשטח הפלטינה מייקר את המיקרו-מוטור, החוקרים מתכננים דרך להפוך את המנועים למונעים על ידי מים. "אם המיקרו-מנועים יוכלו להשתמש בסביבה כדלק, הם יהיו ניתנים להרחבה יותר, ידידותיים לסביבה ופחות יקרים", אמר קווין קאופמן, מחבר שותף למחקר.  

האנזים פחמן אנהידראז פועל גם כאמצעי להפחתת פחמן דו חמצני במים. הוא עושה זאת על ידי זירוז התגובה בין פחמן דו חמצני למים, מה שהופך את הפחמן הדו חמצני לסידן פחמתי. סידן פחמתי בחומר שמהווה את עיקר צדפים ואבן גיר והוא ידידותי לסביבה.  

אורכו של כל מיקרו-מונוע 6 מיקרומטר והוא אוטונומי לחלוטין. לאחר פריסה במים, הם נעים ו"מנקים" כל פחמן דו חמצני שהם נתקלים בהם. בשל התנועה המהירה והרציפה של המנועים, הם יעילים מאוד. בניסויים של המחקר, המיקרו-מנועים היו מסוגלים לנוע במהירות של עד 100 מיקרומטר לשנייה, והם הצליחו להסיר 88 אחוז של פחמן דו חמצני בתמיסת מי ים תוך 5 דקות.  

ברגע שהמנועים הקטנים האלה ייפרסו באוקיינוס, הם יסירו ללא הרף כל פחמן דו חמצני במים וילחמו בהשפעות של שינויי האקלים באוקיינוסים שלנו. עם כל מזל, הם יכולים לשחזר את בריאות האוקיינוסים שלנו ואת החיים המימיים השוכנים בהם.