Oceány ukrývajú približne 150-krát viac oxidu uhličitého než atmosféra Zeme. Nadbytok tohto plynu zhoršuje okysľovanie vôd, čo negatívne vplýva na morské ekosystémy, narúša potravinové reťazce a ohrozuje biodiverzitu. Ak by sme však vedeli prebytočný uhlík z oceánov nielen odstrániť, ale aj zmysluplne využiť, otvorili by sa nové možnosti pre jeho premeny na užitočné produkty.

Tím vedcov z Čínskej akadémie vied a Univerzity elektronickej vedy a technológie v Šen-čene predstavil inovatívny prístup, ktorý spája zachytávanie oxidu uhličitého z oceánov s jeho následnou premenou na biologicky odbúrateľné plasty. Svoju prácu publikovali v prestížnom časopise Nature Catalysis a uvádzajú, že celý proces dosahuje účinnosť približne 70 percent, pričom na spracovanie jedného kilogramu CO₂ spotrebuje len 3 kWh elektrickej energie.

To znižuje náklady na približne 230 dolárov za tonu zachyteného CO₂, čo je podstatne menej než predchádzajúce odhady, ktoré sa pohybovali okolo 373 dolárov. Téme sa venoval portál New Atlas.

Priamy zber uhlíka z oceánov

Technológia, ktorú vedci označujú ako Direct Ocean Capture (DOC), vychádza z elektrochemických procesov. Prvým krokom je prečerpávanie morskej vody do špeciálneho reaktora, kde sa pomocou elektriny upraví jej pH. Tým sa rozpustený oxid uhličitý uvoľní do plynného stavu a môže sa následne zhromaždiť. Upravená voda sa potom vráti späť do oceánu s pôvodnou chemickou rovnováhou, takže nedochádza k narušeniu morského prostredia.

V ďalšom kroku sa zachytený oxid uhličitý spracúva v reaktore s bismutovým katalyzátorom, kde sa premieňa na kyselinu mravčiu. Táto energeticky bohatá látka slúži ako výživný zdroj uhlíka pre špeciálne geneticky upravené morské baktérie druhu Vibrio natriegens. Tieto mikróby dokážu kyselinu mravčiu metabolizovať a produkovať kyselinu jantárovú – základnú surovinu na výrobu biologicky odbúrateľných plastov, ako je napríklad polybutylén-sukcinát (PBS).

Freepik

Nový nástroj pre priemysel a klimatické riešenia

Výskumníci zdôrazňujú, že ich systém je zatiaľ len v experimentálnej fáze a existuje priestor na zlepšenie výťažnosti a prispôsobenie technológie priemyselným potrebám. V budúcnosti by mohol byť upravený aj na výrobu ďalších dôležitých chemikálií, ktoré nachádzajú využitie pri výrobe palív, liečiv či potravín.

Sľubná technológia však bude čeliť konkurencii. Napríklad holandská spoločnosť Brineworks plánuje do roku 2030 znížiť náklady na zachytenie CO₂ z oceánov pod hranicu 200 dolárov za tonu pomocou vlastného riešenia založeného na elektrolýze. Rozhodujúce preto budú nasledujúce roky, ktoré ukážu, ktorá z technológií sa dokáže presadiť v širšom meradle a stať sa kľúčovým nástrojom dekarbonizácie.

Hoci je cesta k priemyselnému nasadeniu ešte dlhá, premena uhlíka z oceánov na biologicky odbúrateľné plasty predstavuje príklad prepojenia klimatických riešení s obehovým hospodárstvom.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia