ETH Zürih Üniversitesi'nde gerçekleştirilen bir araştırmada, bilim insanları havadan karbondioksit emme özelliğine sahip yeni bir canlı malzeme geliştirdi. Bu malzeme, fotosentez yapan bakteriler yardımıyla karbondioksiti hem organik maddeye hem de mineral formuna dönüştürebiliyor.
Makromoleküler Mühendislik Profesörü Mark Tibbitt liderliğindeki çalışmada, fotosentetik bakteriler (siyanobakteriler) özel bir jel içerisinde yerleştirildi. Böylece hem canlı hem de büyüyebilen, atmosferden doğrudan karbondioksit çekebilen bir yapı malzemesi ortaya çıktı.
3D Yazıcı ile Üretim Olanakları
Bu malzeme, 3D yazıcı teknolojisi kullanılarak üretilebiliyor. Büyümesi için yalnızca güneş ışığı, karbondioksit ve besinlerle zenginleştirilmiş yapay deniz suyuna ihtiyaç duyuyor.
Malzemenin en ilginç yönü ise yalnızca biyokütle olarak değil; aynı zamanda mineral formda da karbon depolayabilmesidir. Siyanobakterilerin bu özelliği, hem çevresel hem de yapısal açıdan çeşitli avantajlar sağlamaktadır.
Fotosentez sürecinde, malzemenin iç yapısında kireç taşı gibi katı karbonatlar meydana gelmektedir. Bu mineraller, uzun ömürlü karbon depoları olarak işlev görmektedir.
Kesintisiz 400 Gün Karbondioksit Bağlama Kapasitesi
Laboratuvar test sonuçlarına göre bu canlı yapı, 400 gün boyunca sürekli olarak karbondioksit bağlayabilme kapasitesine sahiptir. Malzemenin gramı başına 26 miligram karbondioksit tutma oranı gözlemlenmiştir. Bu oran, geri dönüştürülmüş betondaki kimyasal karbon mineralizasyonu (7 mg/g) ile karşılaştırıldığında oldukça yüksektir.
Bu malzemenin temeli, canlı hücrelerle dolu bir hidrojel oluşturuyor. Su bazlı bu jel, ışık, su, karbondioksit ve besinlerin geçişine olanak tanıyacak şekilde tasarlandı. Ayrıca, hücrelerin içeride eşit bir şekilde dağılmasını sağlıyor.
Yüzey alanını artırmak ve ışığın derin katmanlara ulaşmasını sağlamak amacıyla 3D yazıcı ile özel geometrik yapılar tasarlandı. Bu sayede, siyanobakteriler bir yıldan uzun bir süre boyunca canlı ve aktif kalabiliyor.
Araştırma ekibi, bu teknolojinin gelecekte bina cephelerinde kaplama malzemesi olarak kullanılabileceğini ve böylece yapıların tüm ömrü boyunca atmosferden karbondioksit çekebilme potansiyeli olduğunu öngörüyor.
