La sua ricerca ha portato alla creazione di due modelli distinti, entrambi basati su principi scientifici solidi ma con approcci diversi. Entrambi i modelli, nonostante le differenze nella loro struttura, hanno dimostrato di essere altamente efficaci nella cattura dell'anidride carbonica dall'acqua di mare.

Il primo modello si basa sull'utilizzo di capsule contenenti un solvente a base di carbonato di sodio. Queste capsule, simili a piccole perle di caviale, contengono il liquido di carbonato di sodio con cui l'anidride carbonica reagisce. Il vantaggio chiave di questo approccio è che le capsule possono essere rigenerate riscaldandole a temperature comprese tra 100 e 120 gradi Celsius, permettendo di rimuovere l'anidride carbonica catturata e di immagazzinarla per un successivo utilizzo. Questo processo di rigenerazione rende le capsule altamente efficienti e sostenibili nel lungo termine.

Nel secondo modello, è stata sviluppata una "membrana a fibra cava" che permette all'acqua di mare di entrare in contatto con i solventi di idrossido di sodio contenuti in capsule cilindriche. Questa membrana, realizzata in un polimero flessibile simile al polipropilene, consente il passaggio del gas (in questo caso, l'anidride carbonica) ma non dei liquidi o degli ioni, garantendo così un'efficace cattura dell'anidride carbonica dall'acqua oceanica.

L'oceano copre oltre il 70% della superficie terrestre ed è stato un prezioso alleato nell'assorbire circa il 25% dell'anidride carbonica prodotta dall'attività umana. Tuttavia, gran parte di questo potenziale rimane inutilizzato a causa dei bassi livelli di ricerca e sviluppo nelle tecnologie di rimozione dell'anidride carbonica basate sull'oceano.

Per raggiungere l'ambizioso obiettivo stabilito dall'accordo sul clima di Parigi del 2050, che mira a limitare l'aumento della temperatura globale a non più di 1,5 gradi Celsius, è necessario rimuovere 10 gigatonnellate di anidride carbonica dall'ambiente entro il 2050, secondo il documento di Hornbostel.

L'acidificazione degli oceani è un grave problema, poiché minaccia la vita marina e gli ecosistemi marini in modo significativo. La riduzione del pH dell'oceano da 8,1 a 8,0 può sembrare sottile, ma equivale a un aumento del 10% nell'acidità, con effetti potenzialmente devastanti sulla vita marina.

La ricerca condotta dal team di Hornbostel offre una speranza reale per affrontare questi problemi critici. Tuttavia, per rendere questa tecnologia una realtà su larga scala, sarà necessario affrontare sfide importanti, come la produzione su larga scala delle capsule e l'integrazione con le infrastrutture esistenti, come le strutture di desalinizzazione.

In conclusione, la ricerca di Katherine Hornbostel rappresenta un passo avanti fondamentale nella lotta contro l'acidificazione degli oceani e il riscaldamento globale. Questa tecnologia potrebbe contribuire in modo significativo a preservare gli ecosistemi marini e a garantire un futuro sostenibile per il nostro pianeta. Tuttavia, è essenziale investire ulteriormente nella ricerca e nello sviluppo di queste tecnologie per affrontare con successo la sfida dell'anidride carbonica nell'oceano e proteggere il nostro ambiente marino.