เตาปฏิกรณ์ชีวภาพสำหรับใช้งานบนดาวอังคารเปลี่ยนคาร์บอนได้ออกไซด์เป็นอิฐชีวภาพได้

นักเคมีจากมหาวิทยาลัย UC Berkeley และ Lawrence Berkeley National Laboratory พัฒนาการแปรสภาพก๊าซอย่างคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นวัตถุอย่างอิฐอินทรีย์ได้

ตลอดระยะเวลา 8 ปีที่ผ่านมา ทีมวิจัยนี้ได้มุ่งมั่นพัฒนาอุปกรณ์ Hybrid ที่สามารถรวมแบคทีเรียและ Nanowire เข้าด้วยกันเพื่อดักจับพลังงานแสงอาทิตย์และเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกลายเป็นอิฐสำหรับก่อสร้างที่มีพื้นฐานจากโมเลกุลชีวภาพ

Nanowire คือ เส้นซิลิคอนบาง ๆ ขนาดไม่ใหญ่ไปกว่าเส้นผมมนุษย์ มักใช้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เซนเซอร์ และแผงพลังงานแสงอาทิตย์

สาเหตุที่ทีมวิจัยเลือกใช้คาร์บอนไดออกไซด์เพราะว่าก๊าซชนิดนี้สามารถหาได้ทั่วไปในบรรยากาศของดาวอังคาร สำหรับองค์ประกอบอื่นอย่างน้ำและแสงอาทิตย์ก็ยังพอหาได้จากน้ำแข็งบนดาวอังคารเช่นกัน

เตาปฏิกรณ์ชีวภาพแบบ Hybrid นี้ได้แสดงให้เห็นความสามารถในการดึงคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศบนโลกมาแปรสภาพเป็นสารประกอบชีวภาพ สามารถลดผลกระทบของสภาพแวดล้อมแปรปรวนจากอากาศเปลี่ยนแปลง ซึ่งหลายคนเชื่อว่าปัญหานั้นมาจากการมีคาร์บอนไดออกไซด์มากเกินไปในชั้นบรรยากาศ

ในรายงานฉบับใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2020 พบว่า 3.6% ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาถูกแปรรูปและกักเก็บไว้ในพันธะคาร์บอนในรูปของ Acetate

โมเลกุลของ Acetate สามารถทำหน้าที่เป็นอิฐก่อสร้างสำหรับโมเลกุลอินทรีย์ต่าง ๆ ตั้งแต่เชื้อเพลิงไปจนถึงพลาสติก ผลิตภัณฑ์อินทรีย์หลายตัวสามารถสร้างขึ้นจาก Acetate ที่ถูกปรับแต่งพันธุกรรม เช่น แบคทีเรีย หรือยีสต์ได้

ระบบจะทำงานเหมือนกับกระบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งพืชใช้ในการแปรรูปคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นสารประกอบคาร์บอน ส่วนมากจะเป็นน้ำตาลและคาร์โบไฮเดรต การแปรรูปของพืชนั้นยังถือว่ามีประสิทธิภาพต่ำ สามารถแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสารประกอบคาร์บอนได้เพียงประมาณ 1.5% เท่านั้น แต่ระบบนี้สามารถเทียบได้กับพืชที่มีศักยภาพในการแปรรูปคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาล เช่น อ้อย ที่สามารถทำได้ 4 – 5%

ที่มา:
News.berkeley.edu