植物は地球の肺ですが、次のような理由で維持するのに苦労しています。そして。しかし、エンジニアたちは、新しいテクノロジーで彼らの能力を強化したり、大気を浄化するために人工的な代替品を作成したりすることで、彼らに援助の手を差し伸べています。
インペリアル・カレッジ・ロンドンは英国トップの工学系学校の一つで、最近発表されたスタートアップと提携していることアルボレア西ロンドンにある大学のホワイトシティキャンパスに、同社初のバイオソーラーリーフ栽培システムの屋外パイロットを構築する。
アルボレアは、微細な植物を収容し、建物や空き地に設置できる大型の太陽光パネルのような構造物を開発中です。植物は光合成を行う際に光と二酸化炭素を吸収し、空気から温室効果ガスを除去して有機物質を生成します。有機物質は加工してオメガ 3 脂肪酸などの貴重な食品添加物を抽出できます。
藻類を育てて有用な物質を生産するという考えは新しいものではないが、Arborea の主張は次のようである。柔軟性と手頃な価格。より従来的なアプローチは、効率が低く汚染されやすい開放池、または光バイオリアクターで藻類を増殖させることですが、通常、CO2を空気から取得するのではなくパイプで輸送する必要があり、運営費が高価になる可能性があります。
この技術が栄養素の供給や収穫といった問題にどのように対処するのか、またその効率がどの程度なのかについては、ほとんど詳細が分かっていない。同社は、たった1本の木の表面積を使って100本の木と同じ速さで二酸化炭素を除去できると主張しているが、それを裏付ける発表された研究はなく、フラットパネルの表面積を木のような複雑な物体の表面積と比較するのは難しい。木の表面を隅々まで平らにすると、驚くほど広い面積を覆うことになります。
それにもかかわらず、これらのパネルを建物に直接設置できることは、交通機関や産業によって都市で生成される大量の CO2 を吸収する有望な方法となる可能性があります。そして植物に救いの手を差し伸べようとしているのはアルボレアだけではない。
研究者らは何十年もの間、光活性化触媒を使用して水を酸素と水素燃料に分解する方法に取り組んできたが、最近ではこれを追加のプロセスと融合して水素とCO2の炭素を結合させ、あらゆる種類の有用な製品を製造する取り組みが行われている。
最も注目すべきは2016年ハーバード大学の研究者が示した水分解触媒をバクテリアで強化し、得られた水素と CO2 を結合させて、酸素とバイオマス、燃料、またはその他の有用な製品を生成できる可能性があると考えられています。このアプローチはCO2を燃料に変えるのに植物よりも効率的で、安価な材料を使用して構築されましたが、商業的に実行可能な技術になるには時間がかかります。
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大気中から CO2 を吸い出す取り組みにおいて、誰もが生物学を模倣したり、生物学から借用したりしようとしているわけではありません。最近あったのは過剰な投資ダイレクト・エア・キャプチャー（DAC）テクノロジーに取り組んでいるスタートアップ企業では、これまで実用化するには電力とスペースが多すぎるため見送られていました。しかし、差し迫った気候変動の危機は、それらの前提の一部を書き換えているようだ。
ほとんどのアプローチは、濃縮された CO2 を使用して合成燃料やその他の有用な製品を生産し、商業的実行可能性の向上に役立つ収益源を生み出すことを目的としています。しかし、温室効果ガスの安全限界を超える可能性が高まっているため、代わりにカーボンネガティブ技術に注目が集まっています。
つまり、空気中から CO2 を回収し、長期貯蔵することになります。 1 つの方法は、最初に化石燃料を作成したプロセスを模倣して、バイオマスを大量に成長させてから埋めることです。あるいは、DACプラントが生成するCO2を地下深部の井戸に汲み上げることもできるだろう。
しかし、前者は排出量を大幅に削減するために不当に広大な土地を占有することになり、後者はただでさえ不足し高価な再生可能電力を大量に必要とすることになる。によると最近の分析人工光合成は、天然の光合成よりも最大 5 倍効率的であり、DAC よりも安価である可能性があるため、これらの問題を回避できる可能性があります。
テクノロジーが大規模に展開できるだけの速さで開発され、間に合うかどうかまだわかりません。確かに、この問題に対処するためのより確実な方法を提示することは間違いありませんが、それでも、サイボーグ植物はすぐに私たちの都市で一般的な光景になる可能性があります。
画像クレジット:ジロサイエンス/Shutterstock.com
Edd は、インドのバンガロールに拠点を置くフリーランスの科学技術ライターです。彼の主な関心分野はエンジニアリング、コンピューティング、生物学であり、特にこれら 3 つの交差点に焦点を当てています。