ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีสวิส ซูริค (ETH Zurich) ได้ร่วมกันพัฒนาวัสดุชีวภาพชนิดใหม่ โดยผสานไซยาโนแบคทีเรีย (Cyanobacteria) ซึ่งเป็นแบคทีเรียสังเคราะห์แสง เข้ากับไฮโดรเจล ที่มีโครงสร้างอ่อนนุ่มและโปร่งแสง ทำให้สามารถดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) จากอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงกว่าต้นไม้

วัสดุนี้ประกอบด้วยน้ำและโพลิเมอร์ที่เชื่อมโยงกันเป็นโครงข่าย ทำให้แสง น้ำ สารอาหาร และ CO₂ สามารถซึมผ่านเข้าไปได้อย่างทั่วถึง พร้อมทั้งช่วยให้เซลล์แบคทีเรียกระจายตัวได้ดีภายในวัสดุ ไฮโดรเจลที่ใช้ได้รับการออกแบบให้สามารถพิมพ์แบบสามมิติ (3D printing) เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวและประสิทธิภาพในการรับแสงและการไหลเวียนของสารอาหาร ส่งผลให้ไซยาโนแบคทีเรียสามารถดำรงอยู่ได้นานและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดเด่นของวัสดุนี้คือความสามารถในการกักเก็บ CO₂ ในรูปของแร่ธาตุคาร์บอเนตแข็ง เช่น ปูนขาว ซึ่งเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของไซยาโนแบคทีเรียที่เปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางเคมีภายในวัสดุ ทำให้ไฮโดรเจลแข็งตัวและสามารถกักเก็บ CO₂ ได้อย่างยั่งยืน

จากการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่า วัสดุ 1 กรัมสามารถกักเก็บ CO₂ ได้ประมาณ 26 มิลลิกรัม ซึ่งสูงกว่าวิธีการทางชีวภาพและทางเคมีอื่น ๆ อย่างมาก เช่น การแร่ธาตุทางเคมีของคอนกรีตรีไซเคิลที่สามารถกักเก็บได้เพียง 7 มิลลิกรัมต่อกรัม

วัสดุชีวภาพนี้ต้องการเพียงแสงแดด คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำทะเลเทียมที่มีสารอาหารพื้นฐานในการเจริญเติบโต จึงสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุก่อสร้างที่มีคุณสมบัติพิเศษในการดูดซับ CO₂ ภายในอาคารได้โดยตรง

ศาสตราจารย์มาร์ก ทิบบิตต์ (Mark Tibbitt) ผู้นำการวิจัยครั้งนี้ ระบุว่า วัสดุดังกล่าวมีศักยภาพในการเป็นทางเลือกใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และในอนาคตจะมีการทดลองเพิ่มเติมเพื่อประเมินความสามารถในการใช้งานเป็นวัสดุเคลือบผนังอาคารที่สามารถดูดซับ CO₂ ได้ตลอดอายุการใช้งาน

ล่าสุด นักศึกษาปริญญาเอกจาก ETH ซูริค แอนเดรีย ชินหลิง (Andrea Shin Ling) ได้นำวัสดุนี้ไปใช้ในโครงการศิลปะเชิงสถาปัตยกรรมชื่อ Picoplanktonics ซึ่งจัดแสดงในงาน Venice Architecture Biennale 2025 ณ ประเทศอิตาลี โดยสร้างเป็นโครงสร้างคล้ายต้นไม้สูงประมาณ 3 เมตร ที่สามารถดูดซับ CO₂ ได้ถึง18 กิโลกรัมต่อปี เทียบเท่ากับต้นสนอายุ 20 ปีในเขตอบอุ่น