Biến đổi khí hậu tác động lớn đến sức khỏe của các đại dương trên thế giới. Để tìm giải pháp cho tình trạng ô nhiễm CO2 trong các đại dương, các kỹ sư nano thuộc Đại học California (Mỹ) đã chế tạo được loại vi động cơ tự động di chuyển dưới nước, loại bỏ CO2 và biến đổi nó thành vật liệu có ích.
Các động cơ nano này có kích thước nhỏ hơn chiều rộng sợi tóc và có bề mặt polime bên ngoài giữ anhydrase carbonic enzyme, hoạt động để tăng tốc phản ứng giữa CO2 với nước tạo thành bicarbonat. Canxi clorua được bổ sung vào dung dịch nước để chuyển đổi bicarbonat thành canxi carbonat. Chuyển động tự động và liên tục của vi động cơ dưới nước được cho là hỗ trợ quá trình hòa trộn và tăng tốc độ chuyển đổi CO2.
Chuyển động của các vi động cơ được đẩy mạnh nhờ bổ sung một lượng nhỏ hydro peroxit vào dung dịch, phản ứng với bề mặt bạch kim bên trong các vi động cơ sinh ra dòng bong bóng oxy đẩy chúng dưới nước với tốc độ trên 100 micromet mỗi giây.
Theo báo cáo nghiên cứu, các vi động cơ đã loại bỏ 90% CO2 khỏi dung dịch nước cất trong vòng 5 phút. Hiệu quả tương tự được quan sát thấy trong dung dịch nước biển với tỷ lệ loại bỏ CO2 ở mức 88%. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, các vi động cơ được tách khỏi dung dịch nước và tái sử dụng để tiếp tục thu CO2.
Mặc dù các dung dịch nước trong những thử nghiệm chỉ chứa 2-4% hydro peroxit, nhưng các nhà nghiên cứu thừa nhận việc sử dụng nó làm nhiên liệu cho các vi động cơ chưa được xem là lý tưởng. Nhu cầu về chất phụ gia bổ sung cùng với sử dụng bạch kim trong các vi động cơ đã thôi thúc các kỹ sư nano nghiên cứu phát triển vi động cơ thu các bon có thể sử dụng nước làm nhiên liệu.
Kevin Kaufman, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Nếu các vi động cơ có thể sử dụng môi trường làm nhiên liệu, chúng sẽ được mở rộng quy mô, thân thiện với môi trường và có giá thành rẻ hơn. Trong tương lai, chúng tôi có thể sử dụng các vi động cơ như một phần của hệ thống xử lý nước giống như nhà máy khử các bon bằng nước”.
Nguồn: Tạp chí khoa học và công nghệ Việt Nam