Mikromotoren zur Kohlenstoffwäsche können der Versauerung der Ozeane entgegenwirken

Unter der Leitung des Nanoingenieurprofessors Joseph Wang entwickelte das Team röhrenförmige Mikromotoren mit einer Länge von sechs Mikrometern. Die Mikroröhrchen enthalten ein Enzym, Carboanhydrase, das die Reaktion zwischen Wasser und Kohlendioxid katalysiert. Während dieses Prozesses wird das Kohlendioxid schnell in Calciumcarbonat umgewandelt, ein fester und umweltfreundlicher Stoff, der in Kreide, Zement und Eierschalen vorkommt.

In der Studie platzierte das Team die Mikromotoren in einer mit Kohlendioxid gesättigten Wasserlösung und fügte Wasserstoffperoxid als Energiequelle hinzu. Mit nur zwei Prozent Wasserstoffperoxid schwammen die Mikromotoren mit ihren Dauermotoren mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Mikrometern pro Sekunde. Innerhalb von fünf Minuten entfernten die Mikromotoren 90 Prozent des Kohlendioxids aus einer entionisierten Lösung und 88 Prozent aus einer Salzwasserlösung.

Derzeit konzentriert sich sein Team auf das Antriebssystem der Mikromotoren, das derzeit auf Wasserstoffperoxid als Energiequelle setzt. Das Wasserstoffperoxid macht das System noch komplexer und erfordert die Verwendung teurer Platinmaterialien bei der Konstruktion jedes Mikromotorröhrchens. Wang und sein Team wollen außerdem eine zweite Serie von Mikromotoren entwickeln, die Wasser in der Umwelt als Brennstoffquelle nutzen. „Wenn die Mikromotoren die Umwelt als Treibstoff nutzen können, werden sie skalierbarer, umweltfreundlicher und kostengünstiger“, sagte Kevin Kaufmann, Student im Grundstudium an der UCSD.

Obwohl sie sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, stellt sich Wang eine Zukunft vor, in der diese Mikromotoren in Anlagen zur Dekarbonisierung von Meerwasser integriert werden könnten. Diese Anlagen würden das einströmende kohlendioxidhaltige Wasser verarbeiten und sauberes Wasser freisetzen, um den steigenden Kohlendioxidgehalt in den Ozeanen weltweit zu bekämpfen.

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