Ученые превращают CO₂ из моря в биоразлагаемый пластик

Группа китайских ученых разработала систему улавливания углекислого газа (CO2) из ​​морской воды и преобразования его в сырье, используемое для производства биоразлагаемых пластиков — потенциально экологически устойчивого способа производства промышленных химикатов.

Исследование, проведенное под руководством ученых из Китайской академии наук в Шэньчжэне и Чэндуского университета электронной науки и технологий, было опубликовано в понедельник в журнале Nature Catalysis.

Океан является крупнейшим поглотителем углерода на Земле, поглощая около 25% CO2, выбрасываемого в результате деятельности человека.

Однако это способствует закислению океана и ставит под угрозу стабильность морских экосистем, отмечают авторы исследования.

Использование этого углерода могло бы стать устойчивой альтернативой ископаемому топливу, используемому для производства химикатов и важных материалов, таких как пластмассы.

С этой целью группа под руководством Чуань Ся из Чэндуского университета электронной науки и технологий разработала двухфазную систему, которая улавливает CO2 из природной морской воды с эффективностью более 70% и низким потреблением энергии.

В ходе испытаний группа подтвердила, что стоимость улавливания углерода конкурентоспособна по сравнению с существующими технологиями и составляет 229,9 долл. США за тонну CO2.

Сначала авторы преобразовали CO2 в чистую муравьиную кислоту с помощью электрокатализатора.

Затем они преобразовали его с помощью генетически модифицированных бактерий в янтарную кислоту, которая является сырьем, необходимым для получения поли(бутиленсукцината) — биоразлагаемого термопластичного полимера.

По данным исследования, в крупномасштабных ферментерах исследователям удалось достичь уровня производства до 1,37 грамма на литр.

Авторы предполагают, что система может также использоваться для производства множества других химикатов из CO2 для потенциального использования в различных продуктах, таких как топливо, лекарства и продукты питания, путем дальнейшей разработки катализаторов, используемых в каждой части (электроде и микроорганизме).

Авторы предупреждают, что, хотя система демонстрирует масштабируемость и стабильность, необходима дальнейшая оптимизация для повышения производительности и интеграции для промышленного использования.