Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ khám phá ra toàn bộ tiềm năng của tảo lục

Có một phân cấp đặc biệt của tảo lục có tiềm năng cách mạng hóa các nỗ lực bền vững. Loài tảo cát này có nhiều trong tự nhiên và cấu trúc của chúng có thể được sử dụng cho các sản phẩm thân thiện với môi trường, có giá trị cao, công nghệ làm sạch không khí của chúng ta và các phương pháp mới để làm sạch nước của chúng ta. Hơn nữa, sinh khối còn lại của chúng có thể trở thành nguồn năng lượng xanh, giảm lượng khí thải carbon trong tương lai.

Nhưng trước khi chúng ta có thể gặt hái được những lợi ích từ sự bền vững tuần hoàn này, các nhà nghiên cứu cần biết cách trồng tảo cát trong các quần thể lớn có kiểm soát.

Đó là nơi Zhiqiang Hu của Đại học Missouri Engineering đi đến. Hu là thành viên AAAS và là giáo sư về kỹ thuật dân dụng và môi trường và ông đã có một loạt bài báo gần đây khám phá sức mạnh thay đổi thế giới của tảo cát.

Trong bài báo mới nhất của mình, được xuất bản trên tạp chí Nghiên cứu Nước, Hu và công sự của anh, Yan Li, đã chứng minh cách tạo ra các vi cấu trúc tảo cát tùy chỉnh bằng cách thay đổi thông số hoạt động của lò phản ứng sinh học được gọi là thời gian lưu chất rắn, hoặc SRT. SRT liên quan đến tốc độ phát triển của vi sinh vật và tác động đến cách các chất bị phân hủy trong nước.

Bằng cách thay đổi thời gian lưu của chất rắn, nhóm của ông có thể thay đổi các đặc điểm của tảo cát như hình dạng và kích thước lỗ micro / nano của chúng để tối ưu hóa các đặc tính của chúng, kiểm soát sự phát triển và khối lượng của chúng.

Hu nói: “Tảo cát sống tự nhiên trong môi trường, nhưng không có cách nào có hệ thống từ phương pháp tiếp cận kỹ thuật để thu hoạch chúng để trồng trọt có kiểm soát trên quy mô lớn. Lần đầu tiên, chúng tôi đã cố gắng chỉ ra cách sử dụng các phương pháp vận hành kỹ thuật tiêu chuẩn - các thông số quan trọng như SRT - có thể tạo ra các cấu trúc khả thi có thể được sử dụng cho các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng trong tương lai”.

Hu nhấn mạnh rằng tảo cát có rất nhiều công dụng. Một mục tiêu là sử dụng chúng để thiết kế vật liệu nano và thiết bị nano. Năm ngoái, Hu và nhóm của ông đã xuất bản một bài báo trình bày cách biến những cấu trúc nano này thành một siêu vật liệu để loại bỏ một lượng nhỏ các phân tử dược phẩm khỏi nước, một vấn đề ngày càng gia tăng trong nước uống. Những kết quả tiềm năng này về cơ bản có thể thay đổi môi trường của chúng ta.

Các loại tảo cát cũng có thể được sử dụng trong các công nghệ xanh giúp loại bỏ lượng khí thải các-bon hiện có ra khỏi không khí.

Hu nói: “Ngoài ra, bản thân loài tảo này được coi là một ứng cử viên tuyệt vời cho việc cố định các-bon đi-ô-xýt và nhiên liệu sinh học. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng sinh khối còn lại để phân hủy kỵ khí, một quá trình xảy ra khi vi sinh vật phân hủy và tạo ra khí sinh học có thể được thu giữ cho sử dụng năng lượng”.

“Đây là lý do tại sao chúng tôi nghiên cứu tảo / tảo cát, tại sao chúng tôi muốn thực hiện các nghiên cứu quan trọng để cải tiến công nghệ năng lượng sinh học và sản phẩm sinh học”, Hu nói. “Loài tảo lục này rất quan trọng đối với các sản phẩm có giá trị cao cũng như giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Chúng có thể giúp chúng ta tiến tới một nền kinh tế tuần hoàn bền vững”.