Zal kunstmatige fotosynthese helpen om de klimaatcrisis het hoofd te bieden?

Planten zijn longen van de planeet, maar ze zijn van allemaalDe strijdkrachten proberen om te gaan met toenemende kooldioxide-emissies en ontbossing. Ingenieurs bieden hen echter een helpende hand, vergroten hun vaardigheden met behulp van nieuwe technologieën en creëren kunstmatige vervangers die hen helpen onze atmosfeer te reinigen. Meer recent kondigde het Imperial College in Londen, dat een van de leidende technische scholen in het Verenigd Koninkrijk heeft, aan dat het samen met een startup Arborea het eerste project van het groeisysteem BioSolar Leaf - kunstmatige bladeren maakt.

Arborea ontwikkelt enorme structuren die vergelijkbaar zijnop zonnepanelen waarin microscopische planten worden geplaatst en die op gebouwen of in open gebieden kunnen worden gemonteerd. Planten absorberen licht en koolstofdioxide tijdens de fotosynthese, het verwijderen van broeikasgassen uit de lucht en het produceren van organisch materiaal dat kan worden gerecycled om waardevolle levensmiddelenadditieven te extraheren - bijvoorbeeld omega-3-vetzuren.

Het idee om algen te laten groeien voor productienuttige materialen zijn niet nieuw, maar het doel van Arborea's werk is om het toegankelijk en flexibel te maken. De traditionele aanpak is om algen te kweken in open vijvers, die minder efficiënt zijn en openstaan ​​voor vervuiling, of in fotobioreactoren, waarvoor meestal CO2 moet worden aangevoerd vanuit de lucht en duur kan zijn om te werken.

Details over hoe deze technologie oplostproblemen met de toevoer van voedingsstoffen en het oogsten zijn er weinig. Het bedrijf beweert dat het kooldioxide zo snel als 100 bomen kan verwijderen met behulp van het oppervlak van slechts één boom, maar er zijn geen gepubliceerde studies die dit bevestigen en het is moeilijk om het oppervlak van vlakke panelen te vergelijken met het oppervlak van een complex object zoals hout. Als je elke centimeter van het oppervlak van de boom glad maakt, is het gebied vrij groot.

Echter, de mogelijkheid om deze panelen te installerendirect op gebouwen kan een veelbelovende manier zijn om de enorme hoeveelheden CO2 die in onze steden worden geproduceerd te absorberen door transport en industrie. En Arborea is niet de enige die probeert om planten te bereiken.

Kunstmatige fotosynthese

Tientallen jaren hebben wetenschappers aan wegen gewerkthet gebruik van lichtgeactiveerde katalysatoren voor het splitsen van water in zuurstof en waterstofbrandstof, en meer recent zijn pogingen ondernomen om dit te combineren met andere processen, zodat verschillende producten kunnen worden geproduceerd uit waterstof en koolstof uit CO2.

In het bijzonder, in 2016, wetenschappers van Harvardhebben aangetoond dat watersplitsingskatalysatoren kunnen worden aangevuld met bacteriën die de met CO2 geproduceerde waterstof combineren en zuurstof, biomassa, brandstof of andere nuttige producten creëren. Deze aanpak was efficiënter dan CO2-conversie-installaties en werd gebouwd met goedkope materialen, maar het omzetten in een commercieel levensvatbare technologie kost tijd.

Imitatiebiologie

Niet iedereen wil biologie imiteren of lenenze probeert CO2 uit de atmosfeer te zuigen. Onlangs hebben ze geïnvesteerd in startups die werken aan de technologie van directe luchtvangst, die nog niet eerder is gebruikt vanwege het extreem hoge energieverbruik en de ruimtevereisten. De onvermijdelijke dreigende klimaatcrisis verandert alles.

De meeste benaderingen zijn gericht op het gebruikgeconcentreerde CO2 voor de productie van synthetische brandstoffen of andere nuttige producten om een ​​inkomstenstroom te creëren die de commerciële levensvatbaarheid van deze ideeën zal vergroten. Maar we zijn geneigd om verder te gaan dan veilige broeikasgassen, dus verschuift de aandacht meer naar niet-koolstoftechnologieën.

Dit betekent dat CO2 uit de lucht wordt gevangen ende daaropvolgende langdurige opslag. Eén methode zou zijn om een ​​grote hoeveelheid biomassa te laten groeien en vervolgens te begraven, waarmee het proces wordt geïmiteerd dat oorspronkelijk fossiele brandstoffen heeft gecreëerd. Ofwel koolstofdioxide wordt in diepe ondergrondse putten gepompt.

De eerste optie vereist onnodig grootvan het land, en het tweede - enorme hoeveelheden van al schaarse en dure hernieuwbare energiebronnen. Kunstmatige fotosynthese zou deze problemen kunnen omzeilen, omdat het vijf keer efficiënter is dan zijn natuurlijke tegenhanger en goedkoper zou kunnen zijn dan downloaden.

Maar kan deze technologie zich ontwikkelen?snel genoeg zodat het op grote schaal en op tijd kan worden ingezet en de ergste gevolgen van klimaatverandering kunnen worden verzacht, is nog onbekend. Emissiereductie is zeker een meer betrouwbare manier om dit probleem op te lossen. Maar het kan zijn dat we cyborg planten in de buurt zullen zien.

Lees over wat een vreselijke tijd we moeten leven. En we zullen bespreken in onze chat in Telegram.