Δημιουργία ζάχαρης από CO₂, χωρίς ζαχαροκάλαμο ή ζαχαρότευτλα

Κινέζοι επιστήμονες ανέπτυξαν βιοτεχνολογία που μετατρέπει τη μεθανόλη, ένα παράγωγο του CO₂, σε λευκή ζάχαρη χωρίς να χρειάζεται καλλιέργεια ζαχαροκάλαμου ή παντζαριών.

Κινέζοι επιστήμονες μόλις ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία μετατροπής του CO₂ σε ζάχαρη - Φωτογραφία: AFP

Μια ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας Tianjin της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS), ανέπτυξε με επιτυχία μια μέθοδο για τη μετατροπή της μεθανόλης - μιας απλής αλκοόλης - σε λευκή ζάχαρη (σακχαρόζη), δημιουργώντας την προϋπόθεση για τη μετατροπή του δεσμευμένου CO₂ σε τρόφιμα.

Η μέθοδος, που βασίζεται σε ένα σύστημα βιομετασχηματισμού in vitro (ivBT), μπορεί να συνθέσει σακχαρόζη χωρίς την ανάγκη καλλιέργειας ζαχαροκάλαμου ή ζαχαρότευτλων, τα οποία είναι καλλιέργειες που απαιτούν μεγάλη ποσότητα γης και νερού. Εκτός από τη σακχαρόζη, το σύστημα μπορεί επίσης να προσαρμοστεί για την παραγωγή άλλων σύνθετων υδατανθράκων όπως φρουκτόζη και άμυλο.

«Η τεχνητή μετατροπή του CO₂ σε τρόφιμα και χημικά αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για την ταυτόχρονη αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών και δημογραφικών προκλήσεων και τη συμβολή στην επίτευξη της ουδετερότητας του άνθρακα», ανέφερε η ομάδα σε δημοσίευση στο περιοδικό Science Bulletin (Μάιος 2025).

Ενώ έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στην αναγωγή του CO₂ σε απλούστερα μόρια, η σύνθεση υδατανθράκων μακράς αλυσίδας – οι οποίοι αφθονούν στη φύση – παραμένει μια σημαντική πρόκληση. Σχεδιάζοντας και βελτιστοποιώντας τη διαδικασία, η κινεζική ομάδα κατάφερε να δημιουργήσει σύντομα βήματα αντίδρασης που απαιτούσαν λίγη ενέργεια, επιτυγχάνοντας απόδοση μετατροπής έως και 86%.

Το νέο σύστημα ivBT όχι μόνο μετατρέπει τη μεθανόλη σε σακχαρόζη για πρώτη φορά, αλλά συνθέτει επίσης άμυλο με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας από τις προηγούμενες μεθόδους. Η πλατφόρμα μπορεί επίσης να επεκταθεί για την παραγωγή άλλων ενώσεων όπως αμυλόζη, αμυλοπηκτίνη, κελλοβιόζη και ολιγοσακχαρίτες, οι οποίες έχουν πιθανές εφαρμογές σε τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα.

Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, η μεθανόλη που χρησιμοποιείται στη διαδικασία μπορεί να παραχθεί από υδρογόνωση CO₂ ή από βιομηχανικά απόβλητα.

Νωρίτερα το 2021, μια άλλη ομάδα από το Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής του Νταλιάν (επίσης υπό CAS) ανακοίνωσε μια τεχνολογία παραγωγής μεθανόλης από CO₂ σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή απόδοση, ανοίγοντας το δρόμο για την εφαρμογή του CO₂ ως βιώσιμης πρώτης ύλης.

Η Κίνα καταναλώνει σήμερα περίπου 15 εκατομμύρια τόνους ζάχαρης κάθε χρόνο, εκ των οποίων τα 5 εκατομμύρια τόνοι πρέπει να εισάγονται. Η καλλιέργεια ζαχαροκάλαμου και ζαχαρότευτλων σε μεγάλη κλίμακα ασκεί μεγάλη πίεση στους χερσαίους και υδάτινους πόρους, ειδικά καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός συνεχίζει να αυξάνεται και το κλίμα αλλάζει. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη τεχνολογίας για την παραγωγή ζάχαρης «χωρίς καλλιέργειες» θεωρείται στρατηγική κατεύθυνση.

«Το σύστημά μας παρέχει μια πολλά υποσχόμενη, ανεξάρτητη από τα φυτά προσέγγιση για την de novo σύνθεση δομικά ποικίλων υδατανθράκων», σημειώνουν οι συγγραφείς. Ελπίζουν ότι αυτή η πλατφόρμα θα θέσει τα θεμέλια για ευέλικτα και «αρνητικά σε άνθρακα» βιοεργοστάσια στο μέλλον.

Αν και τα αρχικά αποτελέσματα είναι πολλά υποσχόμενα, η ομάδα παραδέχεται ότι σε μελλοντικές μελέτες απαιτείται περαιτέρω βελτιστοποίηση του ενζύμου, βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος και επαλήθευση της βιομηχανικής επεκτασιμότητας.

Επιστροφή στο θέμα

ΒΝΑ

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