Konstruerede nanopartikler kunne hjælpe med at opbevare overskydende kuldioxid sikkert og økonomisk i vores have

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Såning af havene med gødning i nanoskala kunne skabe en tiltrængt, betydelig kulstofdræn. Kredit: Stephanie King | Pacific Northwest National Laboratory

Det presserende behov for at fjerne overskydende kuldioxid fra Jordens miljø kan omfatte at rekruttere nogle af vores planets mindste indbyggere, ifølge et internationalt forskerhold ledet af Michael Hochella fra Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory.

Hochella og hans kolleger undersøgte videnskabelige beviser til såning af havene med jernrige konstruerede gødningspartikler nær havplankton. Målet ville være at fodre fytoplankton, mikroskopiske planter, der er en central del af havets økosystem, for at fremme vækst og carbondioxid (CO₂) optagelse. Analyseartiklen vises i tidsskriftet Natur nanoteknologi.

"Idéen er at udvide eksisterende processer," sagde Hochella, en laboratoriestipendiat ved Pacific Northwest National Laboratory. "Mennesker har gødet jorden for at dyrke afgrøder i århundreder. Vi kan lære at gøde havene på en ansvarlig måde."

I naturen når næringsstoffer fra landet oceanerne gennem floder og blæser støv for at befrugte plankton. Forskerholdet foreslår at flytte denne naturlige proces et skridt videre for at hjælpe med at fjerne overskydende CO₂ gennem havet. De undersøgte beviser, der tyder på, at tilføjelse af specifikke kombinationer af omhyggeligt konstruerede materialer effektivt kunne befrugte havene og tilskynde fytoplankton til at fungere som en kulstofdræn.

Organismerne ville optage kulstof i store mængder. Så når de dør, ville de synke dybt ned i havet og tage det overskydende kulstof med sig. Forskere siger, at denne foreslåede befrugtning blot ville fremskynde en naturlig proces som allerede sikkert binder kulstof i en form, der kunne fjerne det fra atmosfæren i tusinder af år.

"På dette tidspunkt er tiden af afgørende betydning," sagde Hochella. "For at bekæmpe stigende temperaturer skal vi reducere CO₂ niveauer på globalt plan. Undersøgelse af alle vores muligheder, herunder at bruge havene som CO₂ synke, giver os den bedste chance for at afkøle planeten."

At trække indsigter fra litteraturen

I deres analyse hævder forskerne, at konstruerede nanopartikler tilbyder flere attraktive egenskaber. De kunne være meget kontrollerede og specifikt tunet til forskellige havmiljøer. Overfladebelægninger kan hjælpe partiklerne med at binde sig til plankton. Nogle partikler har også lysabsorberende egenskaber, hvilket gør det muligt for plankton at forbruge og bruge mere CO₂.

Den generelle tilgang kunne også tilpasses til at opfylde specifikke behov ocean miljøer. For eksempel kan en region have mest gavn af jernbaserede partikler, mens siliciumbaserede partikler kan være mest effektive andre steder, siger de.

Forskernes analyse af 123 offentliggjorte undersøgelser viste, at adskillige ikke-toksiske metal-iltmaterialer sikkert kunne øge planktonvæksten. Stabiliteten, jordens overflod og lette skabelse af disse materialer gør dem til levedygtige muligheder som planktongødning, hævder de.

Holdet analyserede også omkostningerne ved at skabe og distribuere forskellige partikler. Selvom processen ville være væsentligt dyrere end at tilføje ikke-konstruerede materialer, ville den også være betydeligt mere effektiv.

Yderligere information: Peyman Babakhani et al., Potentiel brug af konstruerede nanopartikler i havbefrugtning til storstilet atmosfærisk kuldioxidfjernelse, Natur Nanoteknologi (2022). DOI: 10.1038 / s41565-022-01226-w

Journaloplysninger: Natur Nanoteknologi

Leveret af Pacific Northwest National Laboratory

Udforsk videre

Forskere bruger kulstof til at opdage en ny nitrogenkilde i det åbne hav

.wordads-ad-wrapper { display:none; skrifttype: normal 11px Arial, sans-serif; bogstavmellemrum: 1px; tekst-dekoration: ingen; bredde: 100%; margin: 25px auto; polstring: 0; } .wordads-ad-title { margin-bottom: 5px; } .wordads-ad-controls { margin-top: 5px; tekst-align: højre; } .wordads-ad-controls span { cursor: pointer; } .wordads-ad { width: fit-content; margin: 0 auto; }