Kvalita ovzdušia sa najmä v mestách čoraz viac zhoršuje a vysoká koncentrácia oxidu uhličitého patrí medzi hlavné faktory klimatickej krízy. Vedci z ETH Zürichu vyvinuli „živý“ stavebný materiál, ktorý pomocou baktérií a hydrogélu dokáže zachytávať oxid uhličitý zo vzduchu. Na tému upozornil portál Interesting Engineering.

Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní

Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne

Ako uvádzajú výskumníci, veľký potenciál ukázali cyanobaktérie (sinice), fotosyntetizujúce mikroorganizmy vyskytujúce sa na Zemi už miliardy rokov. Vedci ich začlenili do 3D-tlačených štruktúr, v ktorých nielenže prežívajú, ale aktívne premieňajú oxid uhličitý z ovzdušia na stabilné minerálne zlúčeniny.

Funguje organicky aj anorganicky

Materiál viaže viaže CO₂ dvoma spôsobmi. Baktérie ho najprv zachytávajú počas svojho rastu a zároveň sa v štruktúre vytvárajú pevné minerálne zlúčeniny, ktoré oxid uhličitý ukladajú natrvalo. Proces tzv. „biocementácie“ okrem čistenia vzduchu zároveň spevňuje samotný materiál.

Článok pokračuje pod videom ↓

Laboratórne testy ukázali, že čerstvo vytlačený gélový materiál bol spočiatku mäkký, no po tridsiatich dňoch sa sám spevnil a získal zelenkastý nádych vďaka rastúcim baktériám.

sinica vytlačená na 3D tlačiarni
Yifan Cui / ETH Zurich

Kľúčom procesu je hydrogél, tvorený polymérmi, ktoré udržujú vlhkosť a zároveň prepúšťajú svetlo, oxid uhličitý aj živiny. Vedci upravili štruktúru tak, aby sa živé bunky rovnomerne rozložili a dostali všetko, čo potrebujú na prežitie.

Pomocou 3D tlače navrhli geometricky optimalizované tvary, ktoré maximalizujú priepustnosť svetla, zväčšujú povrch a podporujú prúdenie živín cez kapilárne sily. Vďaka tomu dokázali sinice prežiť a fungovať efektívne viac než jeden rok.

mineralizované CO2
Yifan Cui & Dalia Dranseike/ ETH Zurich

V laboratórnych podmienkach materiál dokázal viazať CO₂ viac ako 400 dní, pričom zachytil približne 26 miligramov CO₂ na gram materiálu. Pre porovnanie, recyklovaný betón pri chemickej mineralizácii viaže len okolo 7 mg/g. Nový materiál tak výrazne prekonáva bežné biologické aj niektoré chemické metódy zachytávania uhlíka.

Technológia bola predstavená aj verejnosti počas podujatia Architecture Biennale v Benátkach, kde boli vystavené tri metre vysoké objekty vytvorené z tohto materiálu, ktoré pripomínajú kmeň stromov. Každý z nich dokáže ročne naviazať až 18 kilogramov CO₂, čo zodpovedá priemernej ročnej bilancii vzrastenej borovice. Podobný koncept bol predstavený aj na výstave v Miláne, kde sa použil materiál s mikroorganizmami na drevených šindľoch, ktoré takto získali funkciu záchytu uhlíka.

Výsledky výskumu boli publikované v renomovanom časopise Nature Communications a otvárajú dvere budúcnosti, v ktorej budovy nebudú len pasívne konštrukcie, ale aktívni spojenci v boji proti klimatickým zmenám.

„V budúcnosti chceme preskúmať, ako by sa tento materiál mohol využiť ako povrchová vrstva na fasády budov, ktorá by viazala CO₂ počas celého životného cyklu stavby,“ poznamenal Mark Tibbitt, Profesor makromolekulového inžinierstva na ETH Zürich.

Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní

Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okne

Čítajte viac z kategórie: Ekológia

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú

NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP