Микромоторы для очистки наших океанов от углекислого газа

Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали микроскопический двигатель, предназначенный для удаления углекислого газа из океана. Мы надеемся, что с увеличением подкисления мировых океанов удаление углекислого газа из океана со временем уменьшит или обратит вспять последствия изменения климата. Высокий уровень углекислого газа в воде приводит к уменьшению водной жизни и качества воды во всем мире.  

Эти новые «микродвигатели» будут на переднем крае сокращения выбросов углекислого газа. Соавтор исследования, Вирендра В. Сингх, говорит: «Мы рады возможности использования этих микромоторов для борьбы с закислением океана и глобальным потеплением». 

Микромоторы Калифорнийского университета используют фермент под названием карбоангидраза на внешнем полимере для перемещения в воде. Он использует перекись водорода в качестве топлива для питания фермента. Перекись водорода вступает в реакцию с внутренней поверхностью платины с образованием пузырьков кислорода. Эти пузырьки, в свою очередь, приводят в движение карбоангидразу и двигатель.  

Поскольку платиновая поверхность делает микромотор дорогим, исследователи планируют найти способ сделать двигатели приводящимися в движение водой. «Если микромоторы смогут использовать окружающую среду в качестве топлива, они будут более масштабируемыми, экологически чистыми и менее дорогими», — сказал он. Кевин Кауфманн, соавтор исследования.  

Фермент карбоангидраза также действует как средство снижения содержания углекислого газа в воде. Это происходит за счет ускорения реакции между углекислым газом и водой, которая превращает углекислый газ в карбонат кальция. Карбонат кальция в веществе, которое составляет основную массу ракушек и известняка и является экологически чистым.  

Каждый микромотор имеет длину 6 микрометров и полностью автономен. После развертывания в воде они двигаются и «очищают» любой углекислый газ, с которым сталкиваются. Благодаря быстрому и непрерывному движению двигателей они очень эффективны. В экспериментах исследования микромоторы могли двигаться со скоростью 100 микрометров в секунду, и они могли удалять 88 процентов углекислого газа в растворе морской воды за 5 мин.  

Как только эти маленькие двигатели будут развернуты в океане, они будут постоянно удалять весь углекислый газ из воды и бороться с последствиями изменения климата в наших океанах. Если повезет, они смогут восстановить здоровье наших океанов и водной жизни, которая в них обитает.