изследване

Ще помогне ли изкуствената фотосинтеза да се справи с климатичната криза?

Растенията са бели дробове на планетата, но са от всичкиСилите се опитват да се справят с увеличаването на емисиите на въглероден диоксид и обезлесяването. Инженерите обаче им помагат, разширяват възможностите си с помощта на нови технологии и създават изкуствени заместители, които ще им помогнат да почистят атмосферата ни. Съвсем наскоро лондонският Imperial College, който има една от водещите инженерни училища в Обединеното кралство, обяви, че съвместно с стартираща Arborea, тя създава първия проект на растящата система BioSolar Leaf - изкуствени листа.

Arborea развива огромни структури подобнивърху слънчеви панели, в които са разположени микроскопични инсталации и които могат да се монтират на сгради или на открити площи. Растенията поглъщат светлината и въглеродния диоксид по време на фотосинтезата, като премахват парникови газове от въздуха и произвеждат органичен материал, който може да бъде рециклиран за извличане на ценни хранителни добавки - например, омега-3 мастни киселини.

Идеята за отглеждане на водорасли за производствополезни материали не са нови, но целта на работата на Arborea е да я направи достъпна и гъвкава. Традиционният подход е да се отглеждат водорасли в открити езера, които са по-малко ефективни и отворени за замърсяване, или във фотобиореактори, които обикновено изискват от CO2 да се доставя от въздуха и да бъдат скъпи за експлоатация.

Подробности за това как тази технология решавапроблеми с снабдяването с хранителни вещества и събирането на реколтата са малко. Компанията твърди, че може да премахне въглеродния диоксид толкова бързо, колкото 100 дървета, използвайки повърхността на само едно дърво, но няма публикувани проучвания, потвърждаващи това, и е трудно да се сравни площта на плоските панели с повърхността на сложен обект като дърво. Ако изгладите всеки инч от повърхността на дървото, площта ще бъде доста голяма.

Въпреки това, възможността за инсталиране на тези панелидиректно върху сградите може да бъде обещаващ начин за усвояване на огромните количества CO2, генерирани в нашите градове от транспорта и промишлеността. И Арборея не е единствената, която се опитва да достигне до растенията.

Изкуствен фотосинтез

В продължение на десетилетия учените работят по начиниизползването на активирани от светлина катализатори за разделяне на водата на кислород и водородно гориво, и напоследък се правят опити да се комбинира това с други процеси, така че различни продукти могат да бъдат произведени от водород и въглерод от CO2.

По-специално, през 2016 г. учени от Харвардса показали, че катализаторите за разделяне на вода могат да бъдат допълнени с бактерии, които комбинират водорода, произведен с CO2, и създават кислород, биомаса, гориво или други полезни продукти. Този подход е по-ефективен от инсталациите за преобразуване на CO2 и е бил изграден с използване на евтини материали, но превръщането му в технология с търговска цел ще отнеме време.

Имитационна биология

Не всеки иска да имитира биология или да заематя се опитва да смуче СО2 от атмосферата. Напоследък те инвестират в стартиращи предприятия, работещи по технологията за директно улавяне на въздуха, която не е била използвана досега поради изключително високата консумация на енергия и изискванията за пространство. Неизбежната предстояща криза на климата променя всичко.

Повечето подходи са насочени към използванеконцентриран CO2 за производството на синтетични горива или други полезни продукти, за да се създаде поток от доходи, който ще увеличи търговската жизнеспособност на тези идеи. Но ние сме склонни да излизаме отвъд безопасни парникови газове, така че вниманието се измества повече към невъглеродни технологии.

Това означава улавяне на CO2 от въздуха ипоследващото му дългосрочно съхранение. Един от методите би бил да се отглежда голямо количество биомаса, а след това и погребването му, имитирайки процеса, който първоначално е създавал изкопаеми горива. Въглеродният диоксид се изпомпва в дълбоките подземни кладенци.

Първият вариант изисква ненужно големиземя, а втората - огромни количества вече оскъдни и скъпи възобновяеми енергийни източници. Изкуствената фотосинтеза може да заобиколи тези проблеми, тъй като е пет пъти по-ефективна от естествения си аналог и може да бъде по-евтина от изтеглянето.

Но може ли тази технология да се развие?достатъчно бързо, за да може да се разгърне в голям мащаб и във времето и да се смекчат най-лошите последици от изменението на климата, все още не е известно. Намаляването на емисиите със сигурност е по-надежден начин за решаване на този проблем. Но може да се окаже, че ще видим киборги в района.

Прочетете за колко ужасно време трябва да живеем. И ние ще обсъдим в нашия чат в Telegram.