Engineered Nanoparticles Could Help Store Excess Carbon Dioxide Safely And Economically In Our Oceans

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Semear os oceanos com fertilizantes em nanoescala poderia criar um sumidouro de carbono substancial e muito necessário. Crédito: Stephanie King | Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico

A necessidade urgente de remover o excesso de dióxido de carbono do ambiente da Terra pode incluir o recrutamento de alguns dos menores habitantes do planeta, de acordo com uma equipe de pesquisa internacional liderada por Michael Hochella, do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia.

Hochella e seus colegas examinaram o evidência científica para semear os oceanos com partículas de fertilizantes artificiais ricos em ferro perto do plâncton oceânico. O objetivo seria alimentar o fitoplâncton, plantas microscópicas que são uma parte fundamental do ecossistema oceânico, para estimular o crescimento e gás carbônico (CO₂) captação. O artigo de análise aparece na revista Natureza Nanotecnologia.

“A ideia é aumentar os processos existentes”, disse Hochella, pesquisador do Pacific Northwest National Laboratory. “Os humanos fertilizaram a terra para cultivar durante séculos. Podemos aprender a fertilizar os oceanos com responsabilidade”.

Na natureza, os nutrientes da terra chegam aos oceanos através dos rios e soprando poeira para fertilizar o plâncton. A equipe de pesquisa propõe mover esse processo natural um passo adiante para ajudar a remover o excesso de CO₂ através do oceano. Eles estudaram evidências que sugerem que a adição de combinações específicas de materiais cuidadosamente projetados poderia efetivamente fertilizar os oceanos, incentivando o fitoplâncton a agir como um sumidouro de carbono.

Os organismos absorveriam carbono em grandes quantidades. Então, ao morrerem, afundariam profundamente no oceano, levando consigo o excesso de carbono. Os cientistas dizem que essa fertilização proposta simplesmente aceleraria um processo natural que já sequestra carbono com segurança em uma forma que poderia removê-lo da atmosfera por milhares de anos.

“Neste ponto, o tempo é essencial”, disse Hochella. “Para combater o aumento das temperaturas, devemos diminuir o CO₂ níveis em escala global. Examinando todas as nossas opções, incluindo o uso dos oceanos como CO₂ afundar, nos dá a melhor chance de resfriar o planeta.”

Extraindo insights da literatura

Em sua análise, os pesquisadores argumentam que as nanopartículas projetadas oferecem vários atributos atraentes. Eles podem ser altamente controlados e ajustados especificamente para diferentes ambientes oceânicos. Revestimentos de superfície podem ajudar as partículas a se ligarem ao plâncton. Algumas partículas também têm propriedades de absorção de luz, permitindo que o plâncton consuma e use mais CO₂.

A abordagem geral também pode ser ajustada para atender às necessidades de oceano ambientes. Por exemplo, uma região pode se beneficiar mais de partículas à base de ferro, enquanto partículas à base de silício podem ser mais eficazes em outro lugar, dizem eles.

A análise dos pesquisadores de 123 estudos publicados mostrou que vários materiais não tóxicos de metal-oxigênio podem aumentar com segurança o crescimento do plâncton. A estabilidade, a abundância da Terra e a facilidade de criação desses materiais os tornam opções viáveis como fertilizantes de plâncton, argumentam eles.

A equipe também analisou o custo de criação e distribuição de diferentes partículas. Embora o processo fosse substancialmente mais caro do que a adição de materiais não modificados, também seria significativamente mais eficaz.

Mais informação: Peyman Babakhani et al, Uso potencial de nanopartículas projetadas na fertilização oceânica para remoção de dióxido de carbono atmosférico em larga escala, Nature Nanotechnology (2022). DOI: 10.1038 / s41565-022-01226-w

Informação do diário: Nature Nanotechnology

Fornecido por Pacific Northwest National Laboratory

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