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"绿色活涂料"能产生氧气并捕捉二氧化碳

文章来源：新能源网更新时间：2023-10-24 14:57:50

温室气体的增加以及由此引发的气候危机，促使科学家们在封存二氧化碳方面打破常规思维。研究人员创造了一种含有活体蓝藻的涂料，这种蓝藻能产生氧气并捕捉二氧化碳，还能够抵御极端环境，这意味着新型涂料可以应用于包括外层空间在内的一系列领域。

研究人员创造出一种含有蓝藻（绿色）的生物涂层，可产生氧气并捕捉二氧化碳图/萨里大学

我们已经看到蓝藻（或称蓝绿藻）因其光合作用特性而被提议作为新型绿色材料的组成部分。

蓝藻通过光合作用固定二氧化碳，并将其转化为有机化合物，在恶劣的环境中也能高效地进行光合作用。此外，它们生长迅速，在大多数情况下可以进行基因改造。

英国萨里大学的研究人员开发出了一种能产生氧气、吸收二氧化碳的水基涂料，其中含有一种蓝藻，他们称之为'绿色生活涂料'。

该研究的通讯作者苏西-辛利-威尔逊（Suzie Hingley-Wilson）说："随着大气中温室气体（尤其是二氧化碳）的增加，以及人们对全球气温升高导致水资源短缺的担忧，我们需要创新、环保和可持续的材料。机械坚固、即用型生物涂料（或称'活涂料'）可以在通常用水密集型的生物反应器工艺中减少耗水量，从而帮助应对这些挑战。"

研究人员着手在多孔但机械坚硬的涂层中固定具有新陈代谢活性的蓝藻，使其固定碳并产生氧气。他们比较了三种蓝藻，发现 Chroococcidiopsis cubana 的表现最好。C. cubana是一种"嗜极"菌株，这意味着它能承受极端温度和pH值、高浓度盐、干旱环境和辐射。

研究过程相对简单。研究人员将蓝藻固定在水中的聚合物颗粒制成的生物涂层中，然后将其完全干燥并重新水化。他们发现，与所使用的其他物种相比，Chroococcidiopsis 仍能存活，而且产氧量稳步上升，最高水平达到每天每克生物量产生 0.4 克氧气。对溶解氧进行一个月的连续测量显示，其活性没有下降的迹象。他们估计，每天每克生物质的碳捕获量为 0.31 克二氧化碳。

研究人员说，他们的研究结果表明，嗜极蓝藻是生物涂层和其他生物技术（包括外太空）的理想候选者。

该研究的第一作者西蒙娜-克林斯（Simone Krings）说："光合蓝藻具有在极端环境中生存的非凡能力，如干旱和高强度紫外线辐射后。这使它们成为火星殖民的潜在候选者。"

未来的研究将集中于优化这种蓝藻菌株作为生物涂层的使用。

该研究发表在《微生物学频谱》（Microbiology Spectrum）杂志上。

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