Machine gebruikt bacteriën om CO2 uit de lucht te halen

De machine komt van de Amerikaanse UC Berkeley, en is al sinds 2015 in de maak. Nu heeft het team een ongekend hoge efficiency gehaald met het apparaat: 3,6 procent van de zonne-energie wordt omgezet in acetaat, onderdeel van een azijn-molecuul. Dat lukte door meer bacteriën tussen de nanodraden te stoppen dan voorheen. Ook wordt het water waar de bacteriën in zwemmen iets zuurder gehouden, zodat ze minder snel last hebben van de productie van acetaat.

Bacterie eet CO2

Het systeem werkt in principe als volgt: de nanodraden absorberen zonlicht, en zetten dit om in elektronen. Een bacterie (de banaanvormige Sporomusa ovata) gebruikt de elektronen als energiebron om CO2 uit de lucht te halen en samen met water om te zetten in acetaat en zuurstof.

Lees ook: CO2 uit de lucht halen met Australisch mineraal

In de proefopstelling met de hoge efficiency kwamen de elektronen niet direct van nanodraden in de bacterie-oplossing, maar van een extern zonnepaneel gemaakt van de draden. De onderzoekers denken dat in de toekomst de draden wel geïntegreerd kunnen worden in de bacteriesoep.

Mars

Het systeem zou volgens UC Berekley uitkomst bieden op Mars. Aangezien reizen naar Mars lang duren en elke kilo vracht in een raket duur is, kan dit systeem helpen om nuttige materialen te maken uit het acetaat. De atmosfeer van Mars is voor het grootste deel CO2, dus de bacteriën hebben genoeg te eten. Het feit dat de bacteriën zuurstof produceren is een mooie bijkomstigheid; het kan helpen om een kunstmatige atmosfeer te maken waar mensen kunnen ademen.

Maar ook op aarde kan een systeem met CO2-slurpende bacteriën uitkomst bieden. Het broeikaseffect wordt mede veroorzaakt door een teveel aan CO2. Als er grote hoeveelheden van het gas uit de lucht gehaald kunnen worden, zal de opwarming van de aarde afnemen. Dit systeem kan daarbij helpen; in tegenstelling tot andere CO2-vangende technieken vraagt het niet om externe stroom of gevaarlijke oplosmiddelen om de CO2 vast te leggen. In feite werken de bacteriën net als een plant: die legt ook CO2 vast en stoot zuurstof uit. Het systeem doet het alleen veel beter: een plant gebruikt 0,4 procent van het zonlicht, dit systeem 3,6.

Betere bacteriën

Maar deze machine kan pas echt impact maken als het nóg efficiënter wordt. De onderzoekers werken daarom koortsachtig door; ze willen bijvoorbeeld de bacterie aanpassen zodat hij nog meer CO2 absorbeert en andere dingen dan acetaat kan maken. Ook verbeteren ze de nanodraden zodat deze meer zonlicht absorberen en overdragen.

Lees ook: Kunnen darmbacteriën CO2 uit de lucht halen?

Bron: UC Berkeley | Beeld: Adobe Stock/UC Berkely