В ETH Zurich под руководством профессора Марка Тиббита создали гидрогель, который можно печатать на 3D-принтере и наполнять цианобактериями. Эти микроорганизмы поглощают углекислый газ из атмосферы и преобразуют его в органическую биомассу и твёрдые минеральные соединения на основе карбоната. Такой материал не только растёт и уплотняется со временем, но и связывает CO₂. 2 Под воздействием света и питательной среды, копирующей морскую воду.
Публикация подчеркивает, что главная черта нового материала заключается в способности формировать двойные связи с углекислым газом: один фрагмент CO₂. 2 Часть поглощённого материала остаётся в органической биомассе, другая трансформируется в устойчивые минеральные структуры. сам профессор Тиббит поясняет: «Мы рассматриваем наш живой материал как эффективный с точки зрения энергии и экологически чистый способ связывать CO». 2 В атмосферу помимо существующих химических методов для улавливания углерода.
Цианобактерии размещаются в гидрогеле — водной матрице из переплетенных полимеров с высокой способностью удерживать воду. Такая структура обеспечивает оптимальный транспорт света, диоксида углерода, воды и питательных веществ по всему материалу, а также равномерное распределение живых клеток внутри.
Команда ETH Zurich применила 3D-печать для создания структур с особой геометрией, чтобы увеличить срок службы и эффективность работы микроорганизмов. Увеличенная площадь поверхности, улучшенный проход света и циркуляция питательных растворов позволяют материалу функционировать дольше и эффективнее.
Источник: ETH Zurich
Исследования показали устойчивость разработанного гидrogels к поглощению CO2. 2 В течение максимум 400 дней материал накапливает приблизительно 26 миллиграммов углекислого газа на каждый грамм массы. Сравните это с переработанным бетоном с химическим связыванием, где фиксируется около 7 миллиграмм CO. 2 Благодаря этому новый метод не уступает многим биологическим приёмам и близок к показателям индустриальных способов улавливания углекислого газа.
Исследователи утверждают, что изобретение может быть экономичным с точки зрения потребления энергии и безопасным для окружающей среды заменителем или дополнением к действующим химическим методам поглощения углекислого газа. 2В будущем команда рассмотрит применение материала в качестве фасадного покрытия зданий, которое возможно будет поглощать углекислый газ во время всей службы здания.
Мы планируем изучить применение этого материала в облицовочных работах для улавливания углекислого газа. 2 По всей длине существования сооружения, – резюмировал Марк Тиббит.