Επιστήμονες έφτιαξαν υλικό που ζει, αναπνέει και καθαρίζει την ατμόσφαιρα

Ερευνητές από τo ΕΤΗ Zurich (Ομοσπονδιακό Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Ζυρίχης) ανέπτυξαν ένα νέο υλικό με την ικανότητα να «ζει» και να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα απευθείας από την ατμόσφαιρα. Όπως περιγράφεται στη έρευνα που δημοσιεύεται στο Nature Communications το υλικό αυτό δεν είναι κάτι παθητικό, αλλά αναπτύσσεται και λειτουργεί σαν ένας ζωντανός οργανισμός και δεσμεύει διοξείδιο του άνθρακα. Όταν, μάλιστα, περάσει στην παραγωγή, θα είναι μια βιώσιμη, χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης λύση για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.

Πώς τα κυανοβακτήρια μετατρέπουν το CO₂ σε σταθερά ανθρακικά άλατα

Στο bgr.com εξηγείται ότι η βάση του υλικού είναι μία υδρογέλη (τζελ) πλούσια σε νερό, μέσα στην οποία ζουν κυανοβακτήρια – αρχέγονες μορφές ζωής που διακρίνονται για την ικανότητά τους να φωτοσύνθετουν. Τα μικρόβια αυτά απορροφούν το CO₂ από την ατμόσφαιρα, το μετατρέπουν σε βιομάζα και παράγουν ποσότητες στερεών ανθρακικών αλάτων, προσφέροντας έτσι μια σταθερή μορφή αποθήκευσης άνθρακα. Με άλλα λόγια, το υλικό δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα με δύο τρόπους: βιολογικά και χημικά.

Οι επιστήμονες σχεδίασαν προσεκτικά την υδρογέλη ώστε να διατηρεί ζωντανά τα μικρόβια για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επιτρέπει τη διάχυση φωτός και την κυκλοφορία νερού και θρεπτικών συστατικών, δημιουργώντας ιδανικές συνθήκες για τη συνεχή δράση των κυανοβακτηρίων. Σε πειράματα στο εργαστήριο, το υλικό διατήρησε τη λειτουργικότητά του για περισσότερο από 400 ημέρες. Επιπλέον, αξιοποιήθηκε τρισδιάστατη εκτύπωση για τη δημιουργία δομών με μεγάλη επιφάνεια, επιτρέποντας καλύτερη διείσδυση φωτός και αποδοτικότερη τροφοδοσία.

Προς μια νέα εποχή δομικών υλικών με μικρόβια και μηδενικό αποτύπωμα

Καθώς τα ανθρακικά άλατα συγκεντρώνονται στο εσωτερικό του, το υλικό αποκτά σταδιακά μεγαλύτερη σκληρότητα και δομική σταθερότητα. Έτσι, σχηματίζεται κυριολεκτικά μια «ζωντανή» δομή που ενισχύεται με την πάροδο του χρόνου. Το καινοτόμο αυτό υλικό ήδη έχει παρουσιαστεί σε αρχιτεκτονικά έργα, όπως στη Μπιενάλε Αρχιτεκτονικής της Βενετίας, όπου δημιουργήθηκαν στήλες ύψους τριών μέτρων. Η κάθε στήλη έχει τη δυνατότητα να δεσμεύει έως και 18 κιλά CO₂ τον χρόνο, δηλαδή όση ποσότητα δεσμεύει περίπου ένα νεαρό πεύκο.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι στο μέλλον, αυτό το «ζωντανό» υλικό θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε κτίρια, μειώνοντας το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής τους. Αντί να προσεγγίζουμε τη βιωσιμότητα μόνο ως ενεργειακή εξοικονόμηση, το υλικό αυτό δείχνει έναν νέο δρόμο: την ενσωμάτωση της φύσης και της ζωής στις κατασκευές. Έτσι μπορεί να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικότερα η κλιματική κρίση.