إنتاج السكر من ثاني أكسيد الكربون، بدون قصب السكر أو بنجر السكر

طور علماء صينيون تقنية حيوية تحول الميثانول، وهو مشتق من ثاني أكسيد الكربون، إلى سكر أبيض دون الحاجة إلى زراعة قصب السكر أو بنجر السكر.

أعلن علماء صينيون عن إنجاز تقني يتمثل في تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر - صورة: وكالة فرانس برس

نجح فريق بحثي في ​​معهد تيانجين للتكنولوجيا الحيوية الصناعية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في تطوير طريقة لتحويل الميثانول - وهو كحول بسيط - إلى سكر أبيض (سكروز)، مما يمهد الطريق لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى غذاء.

تعتمد هذه الطريقة على نظام التحويل الحيوي في المختبر (ivBT) الذي يُمكنه تصنيع السكروز دون الحاجة إلى زراعة قصب السكر أو بنجر السكر، وهما محصولان يستهلكان كميات كبيرة من الأرض والماء. وإلى جانب السكروز، يُمكن تكييف النظام أيضاً لإنتاج كربوهيدرات معقدة أخرى مثل الفركتوز والنشا.

ذكر فريق البحث في منشور في مجلة ساينس بوليتين (مايو 2025): "إن تحويل ثاني أكسيد الكربون بشكل مصطنع إلى غذاء ومواد كيميائية هو استراتيجية واعدة لمعالجة التحديات البيئية والديموغرافية في آن واحد، مع المساهمة في تحقيق أهداف الحياد الكربوني".

في السابق، أُحرز تقدم ملحوظ في اختزال ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات أبسط، لكن تصنيع الكربوهيدرات طويلة السلسلة - وهي عنصر شائع جدًا في الطبيعة - ظل يمثل تحديًا كبيرًا. وبفضل تصميم العملية وتحسينها، طوّر الفريق الصيني خطوات تفاعل قصيرة وموفرة للطاقة، محققًا كفاءة تحويل تصل إلى 86%.

لا يقتصر نظام ivBT الجديد على تحويل الميثانول إلى سكروز لأول مرة فحسب، بل يمكنه أيضًا تصنيع النشا باستهلاك طاقة أقل من الطرق السابقة. علاوة على ذلك، يمكن توسيع نطاق هذه المنصة لإنتاج العديد من المركبات الأخرى مثل الأميلوز والأميلوبكتين والسيلوبيوز والسكريات قليلة التعدد، والتي لها تطبيقات محتملة في مجالي الأغذية والأدوية.

ووفقًا لفريق البحث، يمكن إنتاج الميثانول المستخدم في العملية من هدرجة ثاني أكسيد الكربون أو عن طريق استخدام النفايات الصناعية.

في وقت سابق من عام 2021، نشرت مجموعة أخرى من معهد داليان للفيزياء الكيميائية (التابع أيضًا للأكاديمية الصينية للعلوم) تقنية لإنتاج الميثانول من ثاني أكسيد الكربون في درجات حرارة منخفضة وبكفاءة عالية، مما يمهد الطريق لتطبيق ثاني أكسيد الكربون كمادة خام مستدامة.

تستهلك الصين حاليًا ما يقارب 15 مليون طن من السكر سنويًا، منها 5 ملايين طن مستوردة. ويُشكل التوسع في زراعة قصب السكر وبنجر السكر ضغطًا هائلًا على موارد الأرض والمياه، لا سيما مع استمرار النمو السكاني العالمي وتغير المناخ. لذا، يُعد تطوير تقنيات إنتاج السكر "بدون محاصيل" توجهًا استراتيجيًا.

يؤكد المؤلفون: "يقدم نظامنا حلاً واعداً ومستقلاً عن النباتات لتخليق الكربوهيدرات المتنوعة هيكلياً". ويتوقعون أن تضع هذه المنصة الأساس لمصانع حيوية مرنة وسلبية الكربون في المستقبل.

على الرغم من النتائج الأولية الواعدة، إلا أن فريق البحث يقر بالحاجة إلى مزيد من تحسين الإنزيم، وتحسين استقرار النظام، والتحقق من قابلية التوسع الصناعي في الدراسات اللاحقة.

نعود إلى الموضوع

VNA

المصدر: https://tuoitre.vn/tao-ra-duong-an-tu-co-khong-can-mia-hay-cu-cai-duong-20250714134330787.htm