工程纳米颗粒可以帮助安全、经济地在海洋中储存过量的二氧化碳

由柏拉图重新发布

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用纳米级肥料播种海洋可以创造急需的大量碳汇。图片来源：斯蒂芬妮·金 | 太平洋西北国家实验室

根据能源部太平洋西北国家实验室迈克尔·霍切拉领导的国际研究小组的说法，从地球环境中清除过量二氧化碳的迫切需要可能包括招募一些地球上最小的居民。

Hochella 和他的同事检查了科学证据在海洋浮游生物附近用富含铁的工程化肥颗粒播种海洋。目标是喂养浮游植物，这是海洋生态系统的重要组成部分，以促进生长和二氧化碳（CO₂）吸收。分析文章出现在期刊上 自然纳米技术。

“这个想法是为了增强现有流程，”太平洋西北国家实验室的实验室研究员 Hochella 说。 “几个世纪以来，人类一直在为土地施肥以种植庄稼。我们可以学会负责任地给海洋施肥。”

在自然界中，来自陆地的养分通过河流和扬尘到达海洋，为浮游生物施肥。研究小组建议进一步推动这一自然过程，以帮助去除多余的二氧化碳₂ 通过海洋。他们研究的证据表明，添加精心设计的材料的特定组合可以有效地为海洋施肥，鼓励浮游植物充当碳汇。

这些生物会吸收大量的碳。然后，当它们死去时，它们会沉入海洋深处，带走多余的碳。科学家们说，这种拟议的施肥只会加速自然过程它已经以一种可以将碳从大气中移除数千年的形式安全地封存了碳。

“在这一点上，时间至关重要，”Hochella 说。 “为了应对不断上升的气温，我们必须减少二氧化碳₂ 全球范围内的水平。检查我们所有的选择，包括使用海洋作为二氧化碳₂ 下沉，给了我们冷却地球的最佳机会。”

从文献中汲取见解

在他们的分析中，研究人员认为工程纳米粒子提供了几个有吸引力的属性。它们可以受到高度控制，并针对不同的海洋环境进行专门调整。表面涂层可以帮助颗粒附着在浮游生物上。一些颗粒还具有吸光特性，可以让浮游生物消耗和使用更多的二氧化碳₂.

一般方法也可以调整以满足特定的需求海洋环境。例如，一个区域可能从铁基颗粒中获益最多，而硅基颗粒可能在其他地方最有效，他们说。

研究人员对 123 项已发表研究的分析表明，许多无毒的金属-氧材料可以安全地促进浮游生物的生长。他们争辩说，这些材料的稳定性、地球上的丰富性和制造的便利性使它们成为浮游生物肥料的可行选择。

该团队还分析了创建和分发不同粒子的成本。虽然这个过程比添加非工程材料要昂贵得多，但它也会明显更有效。

更多信息： Peyman Babakhani 等人，工程纳米粒子在海洋肥化中用于大规模去除大气中二氧化碳的潜在用途， 自然纳米技术 （2022）。 DOI：10.1038/s41565-022-01226-w

期刊信息： 自然纳米技术

由...提供太平洋西北国家实验室

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