Tworzenie cukru z CO₂, bez trzciny cukrowej i buraków cukrowych

CO₂ - Ảnh 1. — Chińscy naukowcy ogłosili właśnie przełom w technologii przekształcania CO₂ w cukier – Zdjęcie: AFP

Zespół badawczy z Instytutu Biotechnologii Przemysłowej w Tianjinie Chińskiej Akademii Nauk (CAS) opracował metodę przetwarzania metanolu – prostego alkoholu – w biały cukier (sacharozę), co stwarza warunki do przetwarzania wychwyconego CO₂ na żywność.

Metoda oparta na systemie biotransformacji in vitro (ivBT) pozwala na syntezę sacharozy bez konieczności uprawy trzciny cukrowej lub buraków cukrowych, które są roślinami wymagającymi dużych ilości ziemi i wody. Oprócz sacharozy, system można również dostosować do produkcji innych węglowodanów złożonych, takich jak fruktoza i skrobia.

Nhóm nghiên cứu cho biết trong công bố trên tạp chí Science Bulletin (tháng 5-2025): "Chuyển hóa nhân tạo CO₂ thành thực phẩm và hóa chất là chiến lược đầy hứa hẹn để giải quyết đồng thời các thách thức về môi trường và dân số, đồng thời góp phần hiện thực hóa mục tiêu trung hòa carbon".

Chociaż poczyniono znaczne postępy w redukcji CO₂ do prostszych cząsteczek, synteza węglowodanów o długich łańcuchach – które występują obficie w naturze – pozostaje poważnym wyzwaniem. Dzięki zaprojektowaniu i optymalizacji procesu, chiński zespół był w stanie stworzyć krótkie etapy reakcji, które wymagały niewielkiej ilości energii, osiągając wydajność konwersji sięgającą 86%.

Nowy system ivBT nie tylko po raz pierwszy przekształca metanol w sacharozę, ale także syntetyzuje skrobię przy niższym zużyciu energii niż poprzednie metody. Platformę można również rozszerzyć o produkcję innych związków, takich jak amyloza, amylopektyna, celobioza i oligosacharydy, które mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.

Zespół badawczy stwierdził, że metanol wykorzystywany w tym procesie może być produkowany w procesie uwodornienia CO₂ lub z odpadów przemysłowych.

Na początku 2021 roku inny zespół z Instytutu Fizyki Chemicznej w Dalian (również działającego w ramach CAS) ogłosił technologię produkcji metanolu z CO₂ w niskiej temperaturze i o wysokiej wydajności, torując drogę do wykorzystania CO₂ jako zrównoważonego surowca.

Chiny zużywają obecnie około 15 milionów ton cukru rocznie, z czego 5 milionów ton musi być importowanych. Uprawa trzciny cukrowej i buraków cukrowych na dużą skalę wywiera ogromną presję na zasoby ziemi i wody, zwłaszcza w obliczu ciągłego wzrostu populacji na świecie i zmian klimatu. Dlatego rozwój technologii produkcji cukru „bez upraw” jest uważany za kierunek strategiczny.

„Nasz system oferuje obiecujące, niezależne od roślin podejście do syntezy de novo strukturalnie zróżnicowanych węglowodanów” – zauważają autorzy. Mają nadzieję, że platforma ta stworzy podwaliny pod elastyczne i „ujemne pod względem emisji dwutlenku węgla” biofabryki w przyszłości.

Choć wstępne wyniki są obiecujące, zespół przyznaje, że w przyszłych badaniach konieczna będzie dalsza optymalizacja enzymu, poprawa stabilności systemu i weryfikacja skalowalności przemysłowej.

Powrót do tematu

VNA

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