CONTAMINATION CO2 | Créer des plantes artificielles qui purifient l'air intérieur et génèrent de l'électricité

La qualité de l'air intérieur C'est un problème sérieux, en particulier dans les zones urbaines, où les personnes passent une grande partie de leur temps dans les espaces fermés. Les concentrations élevées de dioxyde de carbone (CO2) sont liées à des problèmes de santé. Les méthodes traditionnelles d'atténuation, comme la ventilation, entraînent chaque fois moins d'efficacité. Vous pouvez également utiliser des plantes naturelles pour réduire les niveaux de CO2, mais votre efficacité est limitée.

Avant ce projet, une équipe de chercheurs de l'Université de Binghamton, à New York, a créé un Solution étonnante : plantes artificielles activées par les cianobactéries. Cette avance n'améliore pas seulement la qualité de l'airainsi que les genres oxygène et bioélectricitéofreciendo un enfoque plenamente sostenible frente a los retos ambientales actuales.

Réduit les niveaux de CO2 de l'intérieur jusqu'à 90%, avant 10% que les plantes naturelles sont enregistrées

Le système innovant imita le processus de photographie naturel, mais avec une efficacité significative. Selon l'article publié par nos « inventeurs » dans « Advanced Sustainable Systems », les plantes artificielles ont des capacités de réduire les niveaux de CO2 dans les intérieurs jusqu'à un 90%pasando de 5.000 à 500 ppm (parts por millón). En comparaison, les plantes naturelles obtiennent seulement une réduction de 10 %.

Le processus commence avec la conversion du CO2 et de l'eau en oxygène intermédiaire avec des cianobactéries intégrées maisons artificielles qui contiennent cinq cellules solaires biologiques qui génèrent de l'électricité et aprovechando los electrones liberados durante la fotosíntesis.

Le système possède une tension de circuit ouverte de 2,7 V (volts) et une puissance maximale de 140 µW (microvates). En outre, utiliser hydrogeles microporososamélioré avec des nanoparticules d'oxyde de fer (Fe₂O₃), pour capturer le CO₂ et optimiser le transfert d'électrons.

Solution écologique et accessible

« Après la pandémie de covid-19, nous comprenons mieux la pertinence de la qualité de l'air intérieur », explique Seokheun 'Sean' Choi, directeur du projet, qui en alerte les matériaux de construction, les bois et les autres sources d'énergie internes peuvent libérer des composés toxiques qui agrave l’accumulation de CO₂, en particulier dans les espaces fermés.

Le design des plantes artificielles permet un fonctionnement complètement autonome et libre de maintenancegrâce à un système d'apport d'eau et de nutriments qui émule les processus de transpiration et de capilarité des plantes naturelles. C'est la conversion en un « solution écologique et accessible« , en particulier dans les milieux urbains où la qualité de l'air est la plus déficiente, destacan los auteurs.

Entre les meilleures ventes de plantes artificielles, vous trouverez :

1. Purification efficace de l'air. Réduction significative des niveaux de CO₂, qui améliore la qualité de l'air et contribue à la santé des habitants de l'espace.
2. Production d'oxygène. Incrémentation des niveaux d'O₂ à l'intérieur, pasando de 13,2 à 22,9 ppm. Casi el double.
3. Production de bioélectricité. Même si, aujourd'hui, l'électricité générée peut être utilisée pour alimenter des appareils électroniques de faible consommation.

L’équipe d’enquête reconnaît qu’elle a un travail à faire. « Quiero que esta electricidad pueda usarse en tarea más funcionales, como charger un téléphone mobile« , indique Choi. Cela nécessitera un niveau minimum de 1 mW (militaires), significativement supérieur aux 140 µW actuels.

Le système frontal desafíos técnicos que vous devez être engagé pour garantir votre application pratique. L'un des principaux est la viabilité sur une grande place des cianobactéries utilisées. Actuellement, l’utilisation d’une seule espèce bactérienne peut limiter son efficacité. Alors que l'équipe propose d'appliquer ingénierie génétique pour améliorer votre rendu.

Technologie prometteuse

Une autre clé est la génération d’énergie. Si bien que la conception initiale a été conçue comme un prototype, les chercheurs ont cherché à optimiser la structure et les matériaux des cellules solaires biologiques pour augmenter leur compactage et leur capacité énergétique.

En outre, pensez à l'intégration des systèmes de stockage d'énergie, comme batteries de lithium ou supercondensateursqui offre un système plus polyvalent et adapté aux applications réelles.

L’entretien est un autre aspect important. Même si le système est autosuffisant, optimiser la quantité d'eau et de nutriments en réduisant davantage la nécessité d'une intervention humaine, sera plus viable pour l'utilisation quotidienne.

Le développement de ces plantes artificielles marque un avance significative dans la gestion ambiante des espaces intérieurs. Sa capacité à aborder plusieurs problèmes—purification de l'air, génération d'oxygène et production d'énergie—la position comme un technologie prometteuse dans le contexte de la viabilité urbaine.

« Avec certains ajustements, ces plantes pourraient devenir une partie essentielle de chaque maison », asegura Choi. Votre conception modulaire et économique permet d'imaginer des applications dans les bureaux, les écoles et les hôpitaux, où la qualité de l'air est cruciale.

L’enquête s’intéresse également à l’importance de combiner des solutions technologiques avec des applications biologiques pour maîtriser les problèmes du changement climatique et de la contamination.

Alors que vous vous retrouvez aujourd'hui dans une phase initiale, le concept de plantes artificielles activées par les cianobactéries pourrait envoyer les bases pour un nouvelle génération de dispositifs hybridescapacités d'améliorer la qualité de vie en intérieur tout en contribuant à la durabilité mondiale.

L'objectif est maintenant de poursuivre les recherches pour que ces plantes évoluent vers des systèmes plus compacts et plus fonctionnels, des listes pour votre commercialisation.

Informations de référence : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adsu.202400401

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Contact de la section Medio Ambiente: Criseclimatica@prensaiberica.es