Các hạt nano được thiết kế có thể giúp lưu trữ lượng khí carbon dioxide dư thừa một cách an toàn và tiết kiệm trong đại dương của chúng ta

Các hạt nano được thiết kế có thể giúp lưu trữ lượng khí carbon dioxide dư thừa một cách an toàn và tiết kiệm trong đại dương của chúng ta

Nút nguồn: 1788872

Việc gieo hạt cho các đại dương bằng phân bón ở quy mô nano có thể tạo ra một bể chứa carbon đáng kể, rất cần thiết. Tín dụng: Stephanie King | Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương

Theo một nhóm nghiên cứu quốc tế do Michael Hochella thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương của Bộ Năng lượng, nhu cầu cấp thiết để loại bỏ carbon dioxide dư thừa khỏi môi trường Trái đất có thể bao gồm việc tranh thủ một số cư dân nhỏ nhất trên hành tinh của chúng ta.

Hochella và cộng sự đã kiểm tra bằng chứng khoa học để gieo vào đại dương các hạt phân bón kỹ thuật giàu sắt gần sinh vật phù du đại dương. Mục tiêu là cung cấp thức ăn cho thực vật phù du, thực vật cực nhỏ là một phần quan trọng của hệ sinh thái đại dương, để khuyến khích tăng trưởng và cạc-bon đi-ô-xít (CO2) hấp thụ. Bài báo phân tích xuất hiện trên tạp chí Bản chất Công nghệ nano.

Hochella, thành viên Phòng thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương cho biết: “Ý tưởng là tăng cường các quy trình hiện có. “Con người đã bón phân cho đất để trồng trọt trong nhiều thế kỷ. Chúng ta có thể học cách bón phân cho các đại dương một cách có trách nhiệm.”

Trong tự nhiên, chất dinh dưỡng từ đất liền đến các đại dương thông qua các con sông và thổi bụi để bón phân cho các sinh vật phù du. Nhóm nghiên cứu đề xuất tiến thêm một bước nữa quá trình tự nhiên này để giúp loại bỏ CO dư thừa2 qua đại dương. Họ đã nghiên cứu bằng chứng cho thấy việc bổ sung các kết hợp cụ thể của các vật liệu được thiết kế cẩn thận có thể bón phân hiệu quả cho các đại dương, khuyến khích thực vật phù du hoạt động như một bể chứa carbon.

Các sinh vật sẽ hấp thụ carbon với số lượng lớn. Sau đó, khi chết, chúng sẽ chìm sâu vào đại dương, mang theo lượng carbon dư thừa. Các nhà khoa học nói rằng việc bón phân được đề xuất này sẽ đơn giản là tăng tốc độ quá trình tự nhiên đã cô lập carbon một cách an toàn ở dạng có thể loại bỏ nó khỏi khí quyển trong hàng nghìn năm.

Hochella nói: “Tại thời điểm này, thời gian là điều cốt yếu. “Để chống lại sự gia tăng nhiệt độ, chúng ta phải giảm CO2 cấp trên phạm vi toàn cầu. Xem xét tất cả các lựa chọn của chúng tôi, bao gồm cả việc sử dụng đại dương làm CO2 chìm, mang lại cho chúng ta cơ hội tốt nhất để làm mát hành tinh.”

Rút ra những hiểu biết sâu sắc từ văn học

Trong phân tích của họ, các nhà nghiên cứu lập luận rằng các hạt nano đã được chế tạo đưa ra một số thuộc tính hấp dẫn. Chúng có thể được kiểm soát chặt chẽ và điều chỉnh đặc biệt cho các môi trường đại dương khác nhau. Lớp phủ bề mặt có thể giúp các hạt bám vào sinh vật phù du. Một số hạt cũng có đặc tính hấp thụ ánh sáng, cho phép sinh vật phù du tiêu thụ và sử dụng nhiều CO hơn2.

Cách tiếp cận chung cũng có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể đại dương môi trường. Ví dụ, một khu vực có thể hưởng lợi nhiều nhất từ ​​các hạt dựa trên sắt, trong khi các hạt dựa trên silicon có thể hiệu quả nhất ở những nơi khác, họ nói.

Phân tích của các nhà nghiên cứu về 123 nghiên cứu đã công bố cho thấy rằng nhiều vật liệu oxy-kim loại không độc hại có thể tăng cường sự phát triển của sinh vật phù du một cách an toàn. Họ lập luận rằng sự ổn định, sự phong phú của Trái đất và sự dễ dàng tạo ra của những vật liệu này khiến chúng trở thành những lựa chọn khả thi làm phân bón sinh vật phù du.

Nhóm nghiên cứu cũng phân tích chi phí tạo ra và phân phối các hạt khác nhau. Mặc dù quy trình này sẽ đắt hơn đáng kể so với việc bổ sung các vật liệu phi kỹ thuật, nhưng nó cũng sẽ hiệu quả hơn đáng kể.

Thông tin thêm: Peyman Babakhani et al, Tiềm năng sử dụng các hạt nano đã được chế tạo trong quá trình bón phân cho đại dương để loại bỏ carbon dioxide trong khí quyển quy mô lớn, Công nghệ nano tự nhiên (2022). DOI: 10.1038 / s41565-022-01226-w

Thông tin tạp chí: Công nghệ nano tự nhiên 

Được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương 


Khám phá thêm

Các nhà khoa học sử dụng carbon để phát hiện một nguồn nitơ mới trong đại dương mở

.wordads-ad-wrapper { display:none; phông chữ: bình thường 11px Arial, sans-serif; khoảng cách giữa các chữ cái: 1px; trang trí văn bản: không; chiều rộng: 100%; lề: 25px tự động; đệm: 0; } .wordads-ad-title { lề-dưới: 5px; } .wordads-ad-controls { lề-top: 5px; căn chỉnh văn bản: đúng; } .wordads-ad-controls span { con trỏ: con trỏ; } .wordads-ad { width: fit-content; ký quỹ: 0 tự động; }

quảng cáo

Dấu thời gian:

Thêm từ Công nghệ nano Genesis