Sbrogliare la strada per la cattura della CO2: la scoperta anti-incrostazione del MIT nella tecnologia dei fotobioreattori
Applicando una piccola tensione alle pareti dei serbatoi di coltivazione di alghe è possibile prevenire la formazione di incrostazioni opache e permettere una maggiore fotosintesi. Le alghe cresciute in serbatoi o tubi trasparenti alimentati con anidride carbonica possono convertire il gas serra in altri composti, come integratori alimentari o carburanti. Ma il processo porta alla formazione di incrostazioni sulle superfici che le rendono opache e riducono l’efficienza, richiedendo procedure di pulizia laboriose ogni due settimane.
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I ricercatori del MIT hanno ideato una tecnologia semplice ed economica che potrebbe limitare sostanzialmente questo problema, consentendo potenzialmente un modo molto più efficiente ed economico di convertire il gas serra indesiderato in prodotti utili.
La chiave è rivestire i contenitori trasparenti con un materiale che possa trattenere una carica elettrostatica, e poi applicare una tensione molto bassa a quegli strati. Il sistema ha funzionato bene nei test in scala di laboratorio e, con ulteriore sviluppo, potrebbe essere applicabile alla produzione commerciale entro pochi anni.
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I risultati sono stati pubblicati il 13 aprile 2023 nella rivista Advanced Functional Materials, in un articolo di Victor Leon, recente dottorando del MIT, della professoressa di ingegneria meccanica Kripa Varanasi, del post-dottorato Baptiste Blanc e dello studente universitario Sophia Sonnert.
Poiché le cellule di alghe portano naturalmente una piccola carica elettrica negativa sulla superficie della loro membrana, il team ha ipotizzato che la repulsione elettrostatica potesse essere utilizzata per respingere le incrostazioni.
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Inoltre, le alghe stesse possono essere un prodotto utile. “Queste alghe sono ricche di proteine, vitamine e altri nutrienti”, afferma Varanasi, notando che potrebbero produrre molto più valore nutrizionale per unità di terreno rispetto a alcune colture agricole tradizionali.
La maggior parte delle alghe coltivate commercialmente viene coltivata in stagni poco profondi, mentre altre vengono coltivate in tubi trasparenti chiamati fotobioreattori.
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La tecnologia potrebbe anche essere utilizzata con altre cellule biologiche, come mammifere, batteri e lieviti.
“L’uso di queste tecnologie può aprire nuove opportunità per il sequestro della CO2 e la produzione di prodotti utili, come biocarburanti e integratori alimentari, oltre a offrire soluzioni economicamente vantaggiose per la lotta al cambiamento climatico”, conclude Varanasi.
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