ไมโครมอเตอร์เพื่อชำระล้างคาร์บอนไดออกไซด์จากมหาสมุทรของเรา

วิศวกรนาโนจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในซานดิเอโกได้สร้างมอเตอร์ขนาดเล็กที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากมหาสมุทร เมื่อความเป็นกรดในมหาสมุทรของโลกเพิ่มมากขึ้น การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากมหาสมุทรก็หวังว่าจะลดหรือย้อนกลับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ทันท่วงที ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำที่สูงส่งผลให้สัตว์น้ำและคุณภาพน้ำทั่วโลกลดลง  

“ไมโครมอเตอร์” ใหม่เหล่านี้จะเป็นผู้นำในการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ผู้เขียนร่วมคนแรกของการศึกษา วิเรนทรา วี. ซิงห์กล่าวว่า "เรารู้สึกตื่นเต้นกับความเป็นไปได้ในการใช้ไมโครมอเตอร์เหล่านี้เพื่อต่อสู้กับภาวะกรดในมหาสมุทรและภาวะโลกร้อน" 

ไมโครมอเตอร์ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียใช้เอนไซม์ที่เรียกว่าคาร์บอนิกแอนไฮเดรสบนโพลิเมอร์ชั้นนอกเพื่อเคลื่อนที่ไปมาในน้ำ ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งเพื่อให้พลังงานแก่เอนไซม์ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับพื้นผิวแพลทินัมด้านในเพื่อสร้างฟองอากาศออกซิเจน ฟองอากาศเหล่านี้จะขับคาร์บอนิกแอนไฮเดรสและเคลื่อนมอเตอร์  

เนื่องจากพื้นผิวแพลทินัมทำให้ไมโครมอเตอร์มีราคาแพง นักวิจัยจึงกำลังวางแผนหาวิธีทำให้มอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยน้ำ “หากไมโครมอเตอร์สามารถใช้สิ่งแวดล้อมเป็นเชื้อเพลิงได้ พวกมันจะสามารถปรับขนาดได้มากขึ้น เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และราคาไม่แพง” กล่าว เควิน คอฟมันน์ผู้เขียนร่วมของการศึกษา.  

เอนไซม์คาร์บอนิกแอนไฮเดรสยังทำหน้าที่ลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำอีกด้วย โดยเร่งปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำ ซึ่งเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตในสารที่เป็นส่วนประกอบของเปลือกหอยและหินปูนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม  

ไมโครมอเตอร์แต่ละตัวมีความยาว 6 ไมโครเมตรและทำงานอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ เมื่อนำไปใช้ในน้ำแล้ว พวกมันจะเคลื่อนตัวตามไปและ "ล้าง" คาร์บอนไดออกไซด์ที่เจอ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ที่รวดเร็วและต่อเนื่องจึงมีประสิทธิภาพมาก ในการทดลองของการศึกษานี้ ไมโครมอเตอร์สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วถึง 100 ไมโครเมตรต่อวินาที และสามารถถอด ร้อยละ 88 ของคาร์บอนไดออกไซด์ ในสารละลายน้ำทะเลภายใน 5 นาที  

เมื่อมอเตอร์ขนาดเล็กเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในมหาสมุทร มันจะกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำอย่างต่อเนื่องและต่อสู้กับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในมหาสมุทรของเรา หากโชคดี พวกมันสามารถฟื้นฟูสุขภาพของมหาสมุทรและสิ่งมีชีวิตในน้ำที่อาศัยอยู่ในพวกมันได้