В рамках климатического прорыва пищевые отходы превращаются в мощную ловушку для углерода
Пищевые отходы могут стать мощным инструментом борьбы с изменением климата благодаря крошечным многоразовым гранулам, которые улавливают углерод непосредственно из воздуха.
Для удержания глобального потепления ниже 1,5°C в долгосрочной перспективе потребуется нечто большее, чем просто значительное сокращение выбросов парниковых газов. Согласно климатическим сценариям, изложенным в последнем оценочном докладе Межправительственной панели по изменению климата (IPCC), миру также потребуются технологии, способные удалять и хранить сотни миллиардов тонн углекислого газа (CO2), уже находящегося в атмосфере.
Один из подходов, привлекающих все больше внимания, — это «прямое улавливание из воздуха» (DAC), технология, которая удаляет CO2 непосредственно из воздуха. Исследователи и стартапы годами пытались улучшить системы DAC. Одной из первых коммерческих компаний в этой области является Climeworks, дочерняя компания ETH Zurich, основанная в 2009 году. Несмотря на прогресс, прямое улавливание из воздуха остается дорогостоящим и требует значительных затрат энергии.
Пищевые отходы, превращенные в материал для улавливания углерода
Исследователи из ETH Zurich разработали новый подход к DAC, который может сделать этот процесс более эффективным и устойчивым. В исследовании, опубликованном в журнале PNAS, группа ученых-материаловедов Раффаэле Мецценга использовала отходы производства молочных продуктов и тофу для улавливания CO2.
В процессе производства молочных продуктов и тофу образуется большое количество богатой белком жидкости. Лишь небольшая часть используется в пищевой промышленности, а большая часть выбрасывается. Исследователи извлекли белки из этого потока отходов и собрали их в длинные нитевидные структуры, называемые амилоидными фибриллами. Затем эти фибриллы были соединены с гидроксидом калия и сформированы в пористые шарики диаметром от половины сантиметра до одного сантиметра.
«Полученный материал похож на губку, которая может поглощать большое количество CO2 с помощью гидроксида калия», — объясняет Мецценга.
При контакте с воздухом гидроксид калия внутри шариков реагирует с CO2 и превращает его в гидрокарбонат, соль угольной кислоты. Эта реакция удаляет углекислый газ из атмосферы.
«В наших тестах с окружающим воздухом нам удалось извлечь 97 миллиграммов CO2 из одного грамма материала», — объясняет Чжоу Дун, научный сотрудник группы Мецценги и ведущий автор исследования.
