Dünya okyanusları, uzun süredir karbon emisyonlarını doğal olarak soğuran devasa ‘sessiz depolar’ olarak biliniyor. Ancak Çinli araştırmacılar, bu pasif rolü tersine çevirerek, okyanusları aktif karbon geri dönüştürücülerine dönüştürecek devrim niteliğinde bir sistem geliştirdi. Shenzhen İleri Teknoloji Enstitüleri ve Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi’nden bilim insanlarının geliştirdiği sistem, deniz suyundaki çözünmüş karbondioksiti (CO₂) doğrudan yakalayıp, onu biyoplastik üretiminde kullanılan temel bir bileşen olan süksinik aside dönüştürüyor.
ELEKTROKİMYASAL YENİLİK YAKLAŞIMI
Araştırma, elektrokimya ve mikrobiyal fermantasyonu birleştiren benzersiz bir sistem üzerine kurulu. Deniz suyu, beş bölmeli özel bir elektrokimyasal reaktörden geçirilerek elektrik alanına maruz bırakılıyor. Bu süreç, çözünmüş karbonatları gaz halindeki CO₂’ye dönüştürüyor.
Ortaya çıkan karbondioksit, içi boş fiber bir membrandan ayrılıp ikinci bir reaktöre yönlendiriliyor. Burada, bizmut bazlı özel bir katalizör devreye giriyor ve CO₂’yi formik aside çeviriyor. Bu formik asit, daha sonra genetik olarak tasarlanmış deniz bakterisi Vibrio natriegens tarafından fermente edilerek, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin öncülü olan süksinik aside dönüştürülüyor.
KARBON YAKALAMADA REKOR
Sistem, Çin’in Shenzhen Körfezi’nden alınan doğal deniz suyuyla 530 saatten fazla süre çalıştırıldı. Bu süre boyunca, sistemin karbon yakalama verimliliği yüzde 70 olarak kaydedildi. Üstelik bu işlem, ton başına yaklaşık 230 dolar maliyetle gerçekleştirildi — bu da günümüzün ticari karbon yakalama teknolojileriyle neredeyse aynı düzeyde bir verimlilik anlamına geliyor.
BİYOPLASTİKLERİN GELECEĞİ
Sistem, yalnızca süksinik asit üretimiyle sınırlı değil. Modüler yapısı sayesinde, laktik asit, alanin ve 1,4-bütandiol gibi diğer endüstriyel kimyasalların da üretimi için kolayca yeniden yapılandırılabiliyor. Araştırma ekibi, bu özelliğin sistemin endüstriyel ölçekte uygulanabilirliğini artıracağını ve okyanus bazlı karbon yakalama süreçlerinin küresel karbon döngüsünde önemli bir rol oynayacağını belirtiyor. Uzmanlara göre bu yöntem, hem çevresel hem de ekonomik açıdan ‘çift kazanç’ sağlayan bir çözüm olabilir.
YENİ BİR KARBON DÖNGÜSÜ
Okyanuslar halihazırda küresel CO₂ emisyonlarının yaklaşık üçte birini emiyor. Bu sistemle birlikte, bu dev karbon rezervuarları artık yalnızca emici değil, aynı zamanda iklim çözümlerinin aktif bir parçası haline gelebilir. Araştırmacılar, gelecekte sistemin rüzgar, dalga veya gelgit enerjisi gibi açık deniz yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegre edilmesini planlıyor. Böylece, süreç yalnızca verimli değil, tamamen sıfır karbonlu bir döngü haline gelebilir.
