Varje sommar sedan 2011, den bruna tångenSargassumHar täckta stränder längs Atlanten och Karibiska kusten och skadat lokala ekosystem och ekonomier. Varmare temperaturer har lett till en explosiv tillväxt av denna marina alger och utlöste ansträngningar för att konvertera problemet biomassa till värdefulla produkter.
Vid American Chemical Society's Spring 2025 -möte rapporterade forskare från University of California, Los Angeles, metoder för att göra vätebränsle och extrahera sällsynta jordelement (REE), som är kritiska för batterier och elektronik, frånSargassum. Tång är känt för att absorbera metalljoner från havsvatten, med vissa arter som samlas upp till 40% av sin torrvikt som mineraler.
Forskningen är en del av ett projekt som finansieras av Google Cofounder Eric Schmidts ideella, Schmidt Sciences. Målet är att göra kommersiella produkter från miljoner metriska ton avSargassumEkonomiskt, sade UCLA -materialforskare och ingenjör Aaron Moment. "Projektet syftar till att hitta alla möjliga väg mot att använda atomerna och elementen som finns i tång."
Moment, Ah-hyung Alissa Park och kollegor har utvecklat en alkalisk termisk behandling för att bryta ner polysackariderna i tång för att producera väte. Eftersom tången absorberar koldioxid för att växa, anses väte som kol-neutralt.
Teamet lagar våt, salt tång vid 500 grader C i närvaro av natriumhydroxid, en nickelkatalysator och kvävgas. Natriumhydroxid reagerar med biomassan för att ge 90% ren vätgas samt natriumkarbonat. Nickelkatalysatorn skjuter alla kolmonoxid som bildades under reaktionen för att reagera med vatten och producera CO2och väte via vattengasskiftreaktionen. Processen ger över 60 mmol väte per gram torr sargassum. Postdoktorell forskare Wonhyeong Lee presenterade resultaten vid ett symposium som organiserades av uppdelningen av cellulosa och förnybara material (Cell) på måndag.
Det är inte där tånghistorien slutar. Forskarna planerar att återhämta REE: er från den biomassarest som lämnats efter efter att ha producerat väte. På söndagen, vid en annan cellsession i ACS -vårmötet, diskuterade postdoktoralt forskare Dasol ChoiSargassumS förmåga att absorbera Rees. Choi växerSargassumi laboratoriet i vatten med olika REE -koncentrationer för att mäta metallupptag. Hon fann att tång absorberar mer av de tyngre elementen än lättare.
Det finns nästan inga uppgifter om innehållet i Rees iSargassum, säger University of Yorks Thierry Tonon, som inte var involverad i arbetet. "Mer information om REE -innehållet i sådan biomassa kommer att vara användbar för att bedöma deras potential för återhämtning av dessa element."
UCLA -teamet utvecklar nu ett sätt att extrahera REE från biomassan med smält saltelektrolys, en process som används idag för att producera aluminiummetall genom att reducera aluminiumoxid i en smält saltelektrolyt.
Moment sa att teamet också utvecklar syratvätttekniker för att göra metallåtervinningsprocessen selektiv och kostnadseffektiv. Och de utvärderar användningen av smält saltelektrolys för att omvandla natriumkarbonat till kolananorör för att få ytterligare värde från avfallet.
Mycket arbete har gjorts för att göra värdefulla produkter från landväxter och andra bruna alger, men det måste finnas mer utforskning av hurSargassumKan vara valoriserad, säger Tonon, så dessa forskningsprojekt är viktiga. Att gå från labbskala till industriell skala är alltid en utmaning, tillägger han, och forskarna bör se till att metoderna de utvecklar är hållbara.
UCLA -teamet samarbetar med Carbonwave, ett företag som redan skördar metriska ton tång för att göra gödningsmedel och veganskt läder. Forskarna planerar att göra en grundlig bedömning av processen för att utvärdera dess miljöhållbarhet och ekonomisk livskraft. Momentet sa att deras process kan ha en fördel här. "Det kostar mycket energi att ta bort vatten från tång, men det behöver inte torkas [för vår] vätegenerationsprocess."