Konstruerade nanopartiklar kan hjälpa till att lagra överskott av koldioxid säkert och ekonomiskt i våra hav

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Att så haven med gödselmedel i nanoskala kan skapa en välbehövlig, betydande kolsänka. Kredit: Stephanie King | Pacific Northwest National Laboratory

Det brådskande behovet av att ta bort överskott av koldioxid från jordens miljö kan innefatta att värva några av vår planets minsta invånare, enligt en internationell forskargrupp ledd av Michael Hochella från Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory.

Hochella och hans kollegor undersökte vetenskapliga bevis för att så haven med järnrika konstruerade konstgödselpartiklar nära havsplankton. Målet skulle vara att mata växtplankton, mikroskopiska växter som är en viktig del av havets ekosystem, för att uppmuntra tillväxt och koldioxid (CO₂) upptag. Analysartikeln finns i tidskriften Naturens nanoteknik.

"Tanken är att utöka befintliga processer", säger Hochella, en laboratoriestipendiat vid Pacific Northwest National Laboratory. "Människor har gödslat marken för att odla grödor i århundraden. Vi kan lära oss att gödsla haven på ett ansvarsfullt sätt."

I naturen når näringsämnen från landet hav genom floder och blåser damm för att gödsla plankton. Forskargruppen föreslår att denna naturliga process flyttas ett steg längre för att hjälpa till att avlägsna överskott av CO₂ genom havet. De studerade bevis som tyder på att lägga till specifika kombinationer av noggrant konstruerade material effektivt skulle kunna befrukta haven och uppmuntra växtplankton att fungera som en kolsänka.

Organismerna skulle ta upp kol i stora mängder. Sedan, när de dör, skulle de sjunka djupt ner i havet och ta med sig överskottet av kol. Forskare säger att denna föreslagna befruktning helt enkelt skulle påskynda en naturlig process som redan säkert binder kol i en form som skulle kunna avlägsna det från atmosfären i tusentals år.

"Vid denna tidpunkt är tiden av avgörande betydelse," sa Hochella. "För att bekämpa stigande temperaturer måste vi minska CO₂ nivåer på global skala. Vi undersöker alla våra alternativ, inklusive att använda haven som CO₂ sjunka, ger oss den bästa chansen att kyla planeten."

Dra insikter från litteraturen

I sin analys hävdar forskarna att konstruerade nanopartiklar erbjuder flera attraktiva egenskaper. De kan vara mycket kontrollerade och specifikt inställda för olika havsmiljöer. Ytbeläggningar kan hjälpa partiklarna att fästa på plankton. Vissa partiklar har också ljusabsorberande egenskaper, vilket gör att plankton kan konsumera och använda mer CO₂.

Det allmänna tillvägagångssättet skulle också kunna anpassas för att möta specifika behov hav miljöer. Till exempel kan en region dra mest nytta av järnbaserade partiklar, medan kiselbaserade partiklar kan vara mest effektiva någon annanstans, säger de.

Forskarnas analys av 123 publicerade studier visade att många icke-toxiska metall-syrematerial säkert kan förbättra planktontillväxt. Stabiliteten, jordens överflöd och lättheten att skapa dessa material gör dem till livskraftiga alternativ som planktongödselmedel, hävdar de.

Teamet analyserade också kostnaden för att skapa och distribuera olika partiklar. Även om processen skulle vara betydligt dyrare än att lägga till icke-konstruerade material, skulle den också vara betydligt effektivare.

Mer information: Peyman Babakhani et al, Potentiell användning av konstruerade nanopartiklar i havsgödsling för storskaligt avlägsnande av koldioxid i atmosfären, Natur nanoteknik (2022). DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

Journalinformation: Natur nanoteknik

Tillhandahålls av Pacific Northwest National Laboratory

Utforska vidare

Forskare använder kol för att upptäcka en ny kvävekälla i det öppna havet

.wordads-ad-wrapper { display:ingen; teckensnitt: normal 11px Arial, sans-serif; bokstavsmellanrum: 1px; text-dekoration: ingen; bredd: 100%; marginal: 25px auto; stoppning: 0; } .wordads-ad-title { margin-bottom: 5px; } .wordads-ad-controls { margin-top: 5px; text-align: höger; } .wordads-ad-controls span { cursor: pointer; } .wordads-ad { width: fit-content; marginal: 0 auto; }