Vsako poletje od leta 2011 rjave morske algeSargassumima odeje plaže ob atlantskih in karibskih obalah, kar je poškodovalo lokalne ekosisteme in gospodarstva. Toplejše temperature so privedle do eksplozivne rasti teh morskih alg in sprožile prizadevanja za pretvorbo problematične biomase v dragocene izdelke.
Na sestanku Ameriškega kemijskega društva Spring 2025 so raziskovalci iz kalifornijske univerze v Los Angelesu poročali o metodah za izdelavo vodikovega goriva in izvlečeli redke zemeljske elemente (REE), ki so kritični za baterije in elektroniko, izSargassum. Znano je, da morske alge absorbirajo kovinske ione iz morske vode, nekatere vrste pa nabirajo do 40% njihove suhe teže kot minerale.
Raziskava je del projekta, ki ga financira neprofitna organizacija Google soustanovitelja Eric Schmidt, Schmidt Sciences. Cilj je narediti komercialne izdelke iz milijonov metričnih tonSargassumEkonomsko, je dejal znanstvenik UCLA in inženir Aarona Moment. "Cilj projekta je najti vse možne poti do uporabe atomov in elementov, ki so v morskih algah."
Trenutek, park Ah-hyung Alissa in sodelavci so razvili alkalno toplotno obdelavo, da bi razbili polisaharide v morskih algah, da bi ustvarili vodik. Ker morske alge absorbirajo ogljikov dioksid za rast, se vodik šteje za ogljikovo nevtralno.
Ekipa kuha mokre, slane morske alge s 500 stopinj C v prisotnosti natrijevega hidroksida, nikljevega katalizatorja in dušikovega plina. Natrijev hidroksid reagira z biomaso, da dobi 90% čisti vodikov plin, pa tudi natrijev karbonat. Nikelj katalizator potisne vsak ogljikov monoksid, ki nastane med reakcijo, da reagira z vodo in proizvodnjo CO2in vodik prek reakcije premika voda. Postopek daje več kot 60 mmol vodika na gram suhega sargassuma. Podoktorski raziskovalec Wonhyeong Lee je rezultate predstavil na simpoziju, ki ga je v ponedeljek organiziral delitev celuloznih in obnovljivih materialov (Cell).
Tu se ne konča zgodba o morskih algah. Raziskovalci načrtujejo, da bodo Rees obnovili iz ostanka biomase, ki so zaostali po proizvodnji vodika. V nedeljo, na drugem celičnem zasedanju spomladanskega srečanja ACS, je razpravljal podoktorski raziskovalec Dasol ChoiSargassumsposobnost absorbiranja REES. Choi rasteSargassumv laboratoriju v vodi z različnimi koncentracijami REE za merjenje vnosa kovin. Ugotovila je, da morske alge absorbirajo več težjih elementov kot lažji.
Skoraj ni podatkov o vsebini REES vSargassum, pravi Thierry Tonon University of York, ki ni bil vpleten v delo. "Več informacij o vsebnosti REE v takšni biomasi bo koristno za oceno njihovega potenciala za obnovo teh elementov."
Ekipa UCLA zdaj razvija način za pridobivanje REE iz biomase z uporabo elektrolize staljene soli, ki se danes uporablja za proizvodnjo aluminijevega kovine z zmanjšanjem aluminijevega oksida v staljenem solnem elektrolitu.
Moment je dejal, da ekipa razvija tudi tehnike pranja kisline, da bi postopek obnovitve kovin selektiven in stroškovno učinkovit. In ocenjujejo uporabo elektrolize staljene soli za pretvorbo natrijevega karbonata v ogljikove nanocevke, da dobijo nadaljnjo vrednost od odpadkov.
Veliko dela je bilo opravljenih za izdelavo dragocenih izdelkov iz kopenskih rastlin in drugih rjavih alg, vendar je treba več raziskovati, kakoSargassumTonon pravi, da je mogoče valorizirati, zato so ti raziskovalni projekti pomembni. Prehod iz laboratorijske lestvice do industrijske lestvice je vedno izziv, dodaja, raziskovalci pa bi morali poskrbeti, da so metode, ki jih razvijajo, trajnostne.
Ekipa UCLA sodeluje s podjetjem Carbonwave, podjetjem, ki že pridobiva metrične tone morskih alg, da bi izdelali gnojila in vegansko usnje. Raziskovalci načrtujejo temeljito oceno procesa za oceno njegove okoljske trajnosti in gospodarske sposobnosti. Moment je dejal, da bi njihov postopek lahko imel prednost. "Stane veliko energije za odstranjevanje vode iz morskih alg, vendar je ni treba posušiti [za naš] postopek vodikove generacije."