Bilim insanları, ağaç gibi nefes alan malzeme geliştirdi

İsviçre'deki ETH Zürih Üniversitesi’nde bilim insanları, havadaki karbondioksiti ağaçlar gibi emebilen canlı bir malzeme geliştirdi. Malzeme, fotosentez yapan bakteriler sayesinde karbondioksiti hem organik hem de mineral forma dönüştürebiliyor. Makromoleküler Mühendislik Profesörü Mark Tibbitt liderliğinde yürütülen çalışmada, fotosentetik bakteriler (siyanobakteriler) özel bir jel içine yerleştirildi. Böylece hem canlı hem de büyüyebilen ve atmosferden doğrudan CO₂ yakalayabilen bir yapı malzemesi üretildi.

 

Malzeme, 3D baskı teknolojisiyle şekillendirilebiliyor. Büyüyebilmesi için yalnızca güneş ışığı, karbondioksit ve temel besinlerle zenginleştirilmiş yapay deniz suyuna ihtiyaç duyuyor. En dikkat çekici özelliği ise yalnızca biyokütle olarak değil; aynı zamanda mineral formda da karbon depolayabilmesi. Siyanobakterilerin bu özelliği, hem çevresel hem de yapısal açıdan avantaj sağlıyor. Fotosentez sırasında malzemenin iç yapısında kireç taşı gibi katı karbonatlar oluşuyor. Bu mineraller uzun ömürlü karbon depoları olarak görev yapıyor.

 

Laboratuvar testlerine göre bu canlı yapı, 400 gün boyunca kesintisiz şekilde karbondioksit bağlayabiliyor. Malzemenin gramı başına 26 miligram CO₂ tutulduğu gözlemlendi. Bu oran, geri dönüştürülmüş betondaki kimyasal karbon mineralizasyonuna (7 mg/g) kıyasla oldukça yüksek. Malzemenin temelini, içi canlı hücrelerle dolu bir hidrojel oluşturuyor. Bu su bazlı jel, ışık, su, karbon dioksit ve besinlerin geçişine izin verecek şekilde tasarlandı. Ayrıca hücrelerin içeride eşit dağılımını sağlıyor. Yüzey alanını artırmak ve ışığın derin katmanlara ulaşmasını sağlamak için 3D yazıcı ile özel geometrik yapılar üretildi. Bu sayede siyanobakteriler bir yıldan uzun süre boyunca canlı ve aktif kalabildi.

 

Ekip, bu teknolojinin gelecekte bina cephelerinde kaplama malzemesi olarak kullanılabileceğini, böylece yapıların tüm kullanım ömrü boyunca atmosferden karbon çekebileceğini öngörüyor.