Seeigel inspirieren preiswerte Möglichkeit, CO2-Emissionen reduzieren

Erfassung von Kohlendioxid, ein potentes Treibhausgas ist seit langem ein Schwerpunkt für Forscher, die versuchen, den Klimawandel aufzuhalten. Eine zufällige Entdeckung inspiriert von Seeigeln könnte den Weg, um saubere, billige, effektive Erfassung CO2 bei kohlebefeuerten Kraftwerken und anderen Industrieanlagen "schmutzig-Burn" ebnen.

Wissenschaftler der Universität Newcastle wurden chemische Reaktionen Kohlensäure forschen; Was passiert, wenn CO2 mit Wasser reagiert. Sie benötigt einen Katalysator, um solche Reaktionen zu beschleunigen. Dr. Lidija Šiller, Physiker und Leser in Nano-Technologie an der Universität Newcastle, kam auch zu studieren, wie Organismen wie Seeigel CO2 in ihren Körper aufnehmen.

Stachelige Seeigel Exoskelette werden aus Kalziumkarbonat, auch bekannt als Kreide gegeben. Aber Seeigel sind nicht so geboren. Sie müssen ihre stacheligen Schale zu bauen, wie sie wachsen und sie dies tun durch die Absorption von CO2 in den Ozeanen gelöst.

"Wenn wir die Oberfläche der Seeigel-Larven analysiert wir eine hohe Konzentration von Nickel auf ihre Exoskelett gefunden," sagte Dr. Šiller. Ihr Team hinzugefügt Nickel Nanopartikel ihre Kohlensäure-Reaktion, die alle das CO2 Umwandlung in Kreide entfernt.

Umwandlung von CO2 in Calciumcarbonat ist eine völlig neue Idee.

"Eine Möglichkeit, dies zu tun, ein Enzym namens Kohlensäure Anhydrase zu verwenden", erklärt Gaurav Bhaduri, Erstautor auf das Papier und Doktorand an der Universität School of Chemical Engineering und Advanced Materials.

Neben der Schaffung von Kreide mit CO2 reagieren, schafft jedoch auch Kohlensäure Anhydrase Kohlensäure. Dies ist ein großes Problem, weil das Enzym nicht funktioniert unter sauren Bedingungen, Begrenzung der Zeit, die Arbeit sein kann. Aber die Seeigel-inspirierten Nickel Nano-Partikel nicht in mehr sauren Bedingungen verlangsamen.

Sie sind auch magnetisch, was bedeutet, dass sie zurückeroberten und immer wieder verwendet und oft billiger als Kohlensäure Anhydrase sein können.

Menschen seien verantwortlich für das Ausstrahlen von fast 40 Milliarden Tonnen (36 Milliarden Tonnen) CO2 in die Umwelt im Jahr 2013 nach der Earth System Science Daten Diskussionen, ein Peer-reviewed Journal. China hat den größte Anteil der das total, gefolgt von den Vereinigten Staaten beigetragen. Die Hauptquelle der Emissionen wurden Kohle-Verbrennung Generation Energieversorger.

Die meisten Pläne zur Vermeidung von CO2 entweicht solcher Anlagen drehen sich um aufgenommene Kohlenstoff tief unter der Erde fahren. Aber solche CO2-Abscheidung und-Speicherung (CCS) oder Kohlenstoff-Sequestrierung Systeme sind extrem teuer. Sie gehen auch das Risiko von Kohlenstoff durch Lücken im Grundgestein und aufstrebenden große Entfernungen von der Speicherstätte migrieren.

Die Newcastle University Forscher vermuten eine Spalte des Wassers und Nickel Nano-Partikel auf den Schornstein eines Kraftwerks oder einer Fabrik zur Erfassung von CO2 direkt aus den Abgasen platzieren. Die sicher inerte Calciumcarbonat durch die Reaktion produziert könnte dann wiederhergestellt werden und verwendet, um Zement, Gips, medizinischen Gipsverbänden oder eine Vielzahl von anderen praktischen Produkten.

"Unser Prozess funktioniert nicht in jeder Situation – es konnte nicht auf der Rückseite eines Autos montiert werden, zum Beispiel – aber es ist eine effektive und günstige Lösung, die werden einige unserer am stärksten belasteten Branchen weltweit verfügbar und haben einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung von CO2 aus der Atmosphäre konnte", sagte Dr. Šiller.