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

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

การปลูกปุ๋ยในมหาสมุทรด้วยปุ๋ยระดับนาโนอาจสร้างแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่มีความจำเป็นมากและมหาศาล เครดิต: สเตฟานีคิง | ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ

ทีมวิจัยนานาชาติที่นำโดย Michael Hochella จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของ Department of Energy ระบุว่า ความจำเป็นเร่งด่วนในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินออกจากสภาพแวดล้อมของโลกอาจรวมถึงการรับสมัครประชากรที่เล็กที่สุดในโลกของเรา

Hochella และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตรวจสอบ หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ สำหรับการหว่านเมล็ดในมหาสมุทรด้วยอนุภาคปุ๋ยเชิงวิศวกรรมที่อุดมด้วยธาตุเหล็กใกล้กับแพลงก์ตอนในมหาสมุทร เป้าหมายคือการให้อาหารแพลงก์ตอนพืชซึ่งเป็นพืชขนาดเล็กมากซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศในมหาสมุทร เพื่อส่งเสริมการเติบโตและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) การดูดซึม บทความวิเคราะห์ปรากฏในวารสาร นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ

“แนวคิดก็คือการเพิ่มกระบวนการที่มีอยู่” Hochella นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Pacific Northwest กล่าว “มนุษย์ได้ผสมพันธุ์ที่ดินเพื่อปลูกพืชผลมานานหลายศตวรรษ เราสามารถเรียนรู้ที่จะผสมพันธุ์กับมหาสมุทรอย่างมีความรับผิดชอบ”

ในธรรมชาติ สารอาหารจากพื้นดินจะเข้าถึงมหาสมุทรผ่านทางแม่น้ำและพัดฝุ่นเพื่อให้ปุ๋ยแพลงก์ตอน ทีมวิจัยเสนอให้ย้ายกระบวนการทางธรรมชาตินี้ไปอีกขั้นหนึ่งเพื่อช่วยกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกิน₂ ผ่านมหาสมุทร พวกเขาศึกษาหลักฐานที่บ่งชี้ว่าการเพิ่มส่วนผสมเฉพาะของวัสดุที่ออกแบบอย่างพิถีพิถันสามารถปฏิสนธิในมหาสมุทรได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยกระตุ้นให้แพลงก์ตอนพืชทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน

สิ่งมีชีวิตจะดูดซับคาร์บอนในปริมาณมาก จากนั้นเมื่อพวกเขาตาย พวกมันก็จะจมลึกลงไปในมหาสมุทร และนำคาร์บอนส่วนเกินติดตัวไปด้วย นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการปฏิสนธิที่เสนอนี้จะช่วยเร่งการปฏิสนธิให้เร็วขึ้น กระบวนการทางธรรมชาติ ที่กักเก็บคาร์บอนอย่างปลอดภัยในรูปแบบที่สามารถกำจัดมันออกจากชั้นบรรยากาศได้หลายพันปี

“ ณ จุดนี้ เวลาเป็นสิ่งสำคัญ” Hochella กล่าว “เพื่อต่อสู้กับอุณหภูมิที่สูงขึ้น เราต้องลด CO2₂ ในระดับโลก ตรวจสอบตัวเลือกทั้งหมดของเรา รวมถึงการใช้มหาสมุทรเป็น CO₂ การจมทำให้เรามีโอกาสที่ดีที่สุดในการทำให้โลกเย็นลง”

ดึงข้อคิดจากวรรณกรรม

ในการวิเคราะห์ นักวิจัยให้เหตุผลว่าอนุภาคนาโนที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมีคุณลักษณะที่น่าสนใจหลายประการ พวกมันสามารถควบคุมได้สูงและปรับแต่งเป็นพิเศษสำหรับสภาพแวดล้อมในมหาสมุทรที่แตกต่างกัน การเคลือบพื้นผิวสามารถช่วยให้อนุภาคติดกับแพลงก์ตอนได้ อนุภาคบางชนิดยังมีคุณสมบัติในการดูดกลืนแสง ทำให้แพลงก์ตอนสามารถกินและใช้ CO ได้มากขึ้น₂.

แนวทางทั่วไปสามารถปรับให้ตรงกับความต้องการเฉพาะได้ มหาสมุทร สภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ภูมิภาคหนึ่งอาจได้รับประโยชน์มากที่สุดจากอนุภาคที่มีธาตุเหล็ก ในขณะที่อนุภาคที่มีซิลิคอนอาจมีประสิทธิภาพมากที่สุดในที่อื่นๆ

การวิเคราะห์ของนักวิจัยจากการศึกษาที่ตีพิมพ์ 123 ฉบับแสดงให้เห็นว่าวัสดุโลหะและออกซิเจนที่ไม่เป็นพิษจำนวนมากสามารถเพิ่มการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนได้อย่างปลอดภัย ความมั่นคง ความอุดมสมบูรณ์ของโลก และความง่ายในการสร้างวัสดุเหล่านี้ ทำให้พวกมันเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ในฐานะปุ๋ยแพลงก์ตอน

ทีมงานยังวิเคราะห์ต้นทุนในการสร้างและกระจายอนุภาคต่างๆ แม้ว่ากระบวนการนี้จะมีราคาแพงกว่าการเพิ่มวัสดุที่ไม่ได้รับการออกแบบอย่างมาก แต่ก็มีประสิทธิภาพมากกว่าเช่นกัน

ข้อมูลเพิ่มเติม: Peyman Babakhani และคณะ การใช้ศักยภาพของอนุภาคนาโนเชิงวิศวกรรมในการปฏิสนธิในมหาสมุทรเพื่อการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศขนาดใหญ่ นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ (2022) ดอย: 10.1038/s41565-022-01226-w

ข้อมูลวารสาร: นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ

ให้บริการโดย ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ

สำรวจเพิ่มเติม

นักวิทยาศาสตร์ใช้คาร์บอนเพื่อตรวจจับแหล่งไนโตรเจนแห่งใหม่ในมหาสมุทรเปิด

.wordads-ad-wrapper { แสดง: ไม่มี; แบบอักษร: ปกติ 11px Arial, sans-serif; ระยะห่างตัวอักษร: 1px; การตกแต่งข้อความ: ไม่มี; ความกว้าง: 100%; ขอบ: อัตโนมัติ 25px; ช่องว่างภายใน: 0; } .wordads-ad-title { ขอบด้านล่าง: 5px; } .wordads-ad-controls { ขอบด้านบน: 5px; จัดข้อความ: ขวา; } .wordads-ad-controls span { เคอร์เซอร์: ตัวชี้; } .wordads-ad { ความกว้าง: พอดีเนื้อหา; ขอบ: 0 อัตโนมัติ; }