Každé leto od roku 2011, hnedé morské riasySargassumMá pokryté pláže pozdĺž Atlantického a karibského pobrežia, ktoré poškodzujú miestne ekosystémy a ekonomiky. Teplejšie teploty viedli k výbušnému rastu týchto morských rias a vyvolalo úsilie o premenu problému biomasy na cenné výrobky.
Na stretnutí americkej chemickej spoločnosti na jar 2025 vedci z Kalifornskej univerzity v Los Angeles uviedli metódy na výrobu vodíkových paliva a extrahovanie prvkov vzácnych zemín (REES), ktoré sú kritické pre batérie a elektroniku, odSargassum. Je známe, že morské riasy absorbujú kovové ióny z morskej vody, pričom niektoré druhy sa hromadia až 40% svojej suchej hmotnosti ako minerály.
Výskum je súčasťou projektu financovaného spoluzakladateľom spoločnosti Google Eric Schmidt, Schmidt Sciences. Cieľom je vyrobiť komerčné výrobky z miliónov metrických ton zSargassumEkonomicky, povedal materiálny vedec UCLA a inžinier Aaron Moment. „Cieľom projektu je nájsť všetky možné cesty k používaniu atómov a prvkov, ktoré sú v morských rianoch.“
Moment, AH-Hyung Alissa Park a jeho kolegovia sa vyvinuli alkalické tepelné ošetrenie na rozdelenie polysacharidov v morských riasach za vzniku vodíka. Pretože morské riasy absorbuje oxid uhličitý na rast, vodík sa považuje za uhlíkovo neutrálny.
Tím varí mokré, slané morské riasy pri 500 stupňoch C v prítomnosti hydroxidu sodného, niklového katalyzátora a plynného dusíka. Hydroxid sodný reaguje s biomasou, čím poskytuje 90% čistý plynný vodík, ako aj uhličitan sodný. Nikel katalyzátor tlačí akýkoľvek oxid uhoľnatý vytvorený počas reakcie, aby reagoval s vodou a produkoval CO2a vodík prostredníctvom reakcie na posun vody. Tento proces poskytuje viac ako 60 mmol vodíka na gram suchého sargassum. Postdoktorandský výskumný pracovník Wonhyeong Lee predstavil výsledky na sympózii, ktoré usporiadal v pondelok rozdelenie celulózy a obnoviteľných materiálov (Cell).
To nie je miesto, kde končí príbeh morských rias. Vedci plánujú obnoviť REE zo zvyšku biomasy, ktorá zostala po výrobe vodíka. V nedeľu, na ďalšom bunkovom zasadnutí jarného stretnutia ACSSargassumSchopnosť absorbovať REE. Choi rastieSargassumV laboratóriu vo vode s rôznymi koncentráciami REE na meranie absorpcie kovu. Zistila, že morské riasy absorbujú viac ťažších prvkov ako ľahšie.
Neexistujú takmer žiadne údaje o obsahu rees vSargassum, hovorí Thierry Tonon University of York, ktorý sa do práce nezúčastnil. „Viac informácií o obsahu REE v takejto biomase bude užitočné na posúdenie ich potenciálu na obnovenie týchto prvkov.“
Tím UCLA teraz vyvíja spôsob, ako extrahovať REE z biomasy pomocou elektrolýzy roztavenej soli, čo je proces používaný na výrobu kovu hliníka znížením oxidu hlinitého v elektrolyte roztavenej soli.
Moment povedal, že tím tiež vyvíja techniky premytia kyselín, aby bol proces regenerácie kovov selektívny a nákladovo efektívny. A hodnotia použitie elektrolýzy roztavenej soli na premenu uhličitanu sodného na uhlíkové nanotrubice, aby sa získala ďalšia hodnota z odpadu.
Veľa práce sa vykonalo na výrobe cenných výrobkov z pôdnych rastlín a iných hnedých rias, ale je potrebné viac skúmať, akoSargassumTonon tvrdí, že tieto výskumné projekty sú dôležité. Prechod z laboratórnej stupnice do priemyselného rozsahu je vždy výzvou, dodáva a vedci by sa mali ubezpečiť, že metódy, ktoré sa vyvíjajú, sú udržateľné.
Tím UCLA spolupracuje so spoločnosťou Carbon Wave, spoločnosťou, ktorá už zbiera metrické tony morských rias, aby sa vytvorilo hnojivo a vegánska koža. Vedci plánujú vykonať dôkladné posúdenie procesu na vyhodnotenie jeho environmentálnej udržateľnosti a ekonomickej životaschopnosti. Moment povedal, že ich proces by tu mohol mať výhodu. „Odstránenie vody z morských rias stojí veľa energie, ale nemusí sa vysušiť [pre náš proces generovania vodíka.“