Cukor előállítása CO₂-ből, cukornád és cukorrépa nélkül

Kínai tudósok olyan biotechnológiát fejlesztettek ki, amely a CO₂ egy származékát, a metanolt fehér cukorrá alakítja cukornád vagy cékla termesztése nélkül.

Kínai tudósok áttörést jelentettek be a CO₂ cukorrá alakításának technológiájában - Fotó: AFP

A Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Tiencsini Ipari Biotechnológiai Intézetének kutatócsoportja sikeresen kifejlesztett egy módszert a metanol - egy egyszerű alkohol - fehér cukorrá (szacharózzá) alakítására, megteremtve ezzel az előfeltételeket a befogott CO₂ élelmiszerré alakításához.

Az in vitro biotranszformációs (ivBT) rendszeren alapuló módszer képes szacharózt szintetizálni anélkül, hogy cukornádat vagy cukorrépát kellene termeszteni, amelyek föld- és vízigényes növények. A szacharóz mellett a rendszer más összetett szénhidrátok, például fruktóz és keményítő előállítására is alkalmas.

„A CO₂ mesterséges élelmiszerré és vegyi anyagokká alakítása ígéretes stratégia a környezeti és népesedési kihívások egyidejű kezelésére, valamint a karbonsemlegesség megvalósításához való hozzájárulásra” – írta a csapat a Science Bulletin folyóiratban megjelent publikációjában (2025. május).

Bár jelentős előrelépés történt a CO₂ egyszerűbb molekulákká történő redukciójában, a hosszú szénláncú szénhidrátok – amelyek bőségesen előfordulnak a természetben – szintézise továbbra is komoly kihívást jelent. A folyamat megtervezésével és optimalizálásával a kínai csapat rövid, kevés energiát igénylő reakciólépéseket tudott létrehozni, akár 86%-os konverziós hatékonyságot elérve.

Az új ivBT rendszer nemcsak első alkalommal alakít át metanolt szacharózzá, hanem a korábbi módszerekhez képest alacsonyabb energiafogyasztással szintetizál keményítőt is. A platform kiterjeszthető más vegyületek, például amilóz, amilopektin, cellobióz és oligoszacharidok előállítására is, amelyek potenciális alkalmazási lehetőségeket kínálnak az élelmiszeriparban és a gyógyszeriparban.

A kutatócsoport szerint a folyamatban felhasznált metanol előállítható CO₂ hidrogénezéssel vagy ipari hulladékból.

2021 elején a Dalian Kémiai Fizikai Intézet egy másik csapata (szintén a CAS keretében) bejelentett egy alacsony hőmérsékletű, nagy hatékonyságú metanol-előállítási technológiát CO₂-ból, amely megnyitja az utat a CO₂ fenntartható nyersanyagként való alkalmazásához.

Kína jelenleg évente körülbelül 15 millió tonna cukrot fogyaszt, amelyből 5 millió tonnát importálnia kell. A nagymértékű cukornád- és cukorrépa-termesztés nagy nyomást gyakorol a föld- és vízkészletekre, különösen a világ népességének folyamatos növekedése és az éghajlatváltozás miatt. Ezért a cukor „növények nélküli” előállítására szolgáló technológia fejlesztése stratégiai iránynak tekinthető.

„Rendszerünk ígéretes, növényektől független megközelítést kínál a szerkezetileg változatos szénhidrátok de novo szintéziséhez” – jegyzik meg a szerzők. Remélik, hogy ez a platform megalapozza a rugalmas és „karbonnegatív” biogyárakat a jövőben.

Bár a kezdeti eredmények ígéretesek, a csapat elismeri, hogy a jövőbeli vizsgálatokban további optimalizálásra, a rendszer stabilitásának javítására és az ipari skálázhatóság igazolására van szükség.

Vissza a témához

VNA

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