{"id":28765,"date":"2015-09-24T07:22:54","date_gmt":"2015-09-24T05:22:54","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=28765"},"modified":"2015-09-23T11:14:15","modified_gmt":"2015-09-23T09:14:15","slug":"enzymatische-mikromotorgesteuerte-co2-fixierung-in-wasser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/enzymatische-mikromotorgesteuerte-co2-fixierung-in-wasser\/","title":{"rendered":"Enzymatische mikromotorgesteuerte CO<sub>2<\/sub>-Fixierung in Wasser"},"content":{"rendered":"<p>Zur raschen Dekontamination w\u00e4ssriger L\u00f6sungen haben amerikanische Wisseschaftler einen sich frei bewegenden mikroskopisch kleinen Wischmopp entwickelt: Damit l\u00e4sst sich CO<sub>2<\/sub> aus Wasser abscheiden. Mit einem frei beweglichen, chemisch angetriebenen Mikromotor als Enzymtr\u00e4ger wandeln sie das CO<sub>2<\/sub> in festes Calciumcarbonat um und entziehen es somit dem System.<\/p>\n<p>Eine der M\u00f6glichkeiten, die anhaltende, menschengemachte massive Freisetzung von Kohlendioxid aus fossilen Rohstoffen zu mildern, sehen Wissenschaftler in der direkten Mineralisierung des CO2 am Ort der Freisetzung. Als Speicherform ist Calciumcarbonat geeignet, ein Mineral, das marine Organismen \u00fcber Millionen von Jahren hinweg durch Biokonversion aus Kohlendioxid produziert und zu riesigen Kalkgebirgen aufget\u00fcrmt haben. Unkatalysiert wird Kohlendioxid im w\u00e4ssrigen Medium jedoch zu langsam zu Carbonat umgesetzt, sodass diese Reaktion f\u00fcr die gro\u00dfvolumige Abtrennung von Kohlendioxid unpraktisch ist. An der Universit\u00e4t von Kalifornien in San Diego haben nun Joseph Wang und sein Team diese Reaktion durch einen raffinierten chemisch-nanotechnlologischen Ansatz erheblich beschleunigt. &#8220;Unsere Methode verbindet die biokatalytische Aktivit\u00e4t der Carboanhydrase [ein Metalloenzym, das die Hydratisierung von CO2 zu Hydrogencarbonat katalysiert] mit dem chemischen Eigenantrieb von Mikromotoren, die sich wie ein Wischmopp im Mikroma\u00dfstab selbstst\u00e4ndig durch CO2-ges\u00e4ttigte Proben bewegen&#8221;, schreiben die Wissenschaftler. Der Hauptvorteil hierbei sei die automatische Durchmischung und Reinigung lediglich durch Zugabe von umweltfreundlichem Wasserstoffperoxid als Kraftstoff.<\/p>\n<p>Als Mikromotoren dienen R\u00f6hrchen aus einem modifizierten Kunststoff von sechs Mikrometer L\u00e4nge. Im Innenraum dieser R\u00f6hrchen wird das Wasserstoffperoxid katalytisch in Wasser und gasf\u00f6rmigen Sauerstoff umgewandelt. Diese Gasbl\u00e4schen geben den n\u00f6tigen R\u00fccksto\u00df, um das Mikrorohr voranzutreiben. Au\u00dfen an den R\u00f6hrchen haben die Wissenschaftler \u00fcber einen chemischen Anker die Carboanhydrase angebracht. Angetrieben durch das Wasserstoffperoxid zieht nun die entstandene Enzym-Mikromotor-Kombination durch die w\u00e4ssrige L\u00f6sung wie ein U-Boot und erreicht dabei Geschwindigkeiten von mehr als 100 Mikrometer pro Sekunde, also 18-mal seine L\u00e4nge, sagen die Autoren. Dabei ist die hohe Geschwindigkeit nicht der einzige Vorteil, denn durch die Fixierung des Enzyms an der Oberfl\u00e4che wird es gleichzeitig f\u00fcr seine Reaktion, die CO2-Hydratisierung, stabilisiert.<\/p>\n<p>Im Test dekontaminierte der Mikrowischer CO2-haltige L\u00f6sungen einschlie\u00dflich Meerwasser effizient und innerhalb von Minuten. Das liest sich wie der Grundstock von neuen Calciumcarbonatgebirgen aus Menschenhand.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Originalver\u00f6ffentlichung:<\/p>\n<p>Uygun, M., Singh, V. V., Kaufmann, K., Uygun, D. A., de Oliveira, S. D. S. and Wang, J.; Micromotor-Based Biomimetic Carbon Dioxide Sequestration: Towards Mobile Microscrubbers; Angew. Chem. 2015<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zur raschen Dekontamination w\u00e4ssriger L\u00f6sungen haben amerikanische Wisseschaftler einen sich frei bewegenden mikroskopisch kleinen Wischmopp entwickelt: Damit l\u00e4sst sich CO2 aus Wasser abscheiden. Mit einem frei beweglichen, chemisch angetriebenen Mikromotor als Enzymtr\u00e4ger wandeln sie das CO2 in festes Calciumcarbonat um und entziehen es somit dem System. 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