Китайські вчені вперше винайшли спосіб синтезувати крохмаль з вуглекислого газу (CO2) – повідомляє авторитетний науковий часопис «Science».
Така технологія дозволить замінити традиційний спосіб виробництва крохмалю з сільськогосподарських культур на промислове виробництво шляхом синтезу складних молекул із СО2.
Крохмаль є основним компонентом зерна, а також важливою промисловою сировиною. Продукується він в основному такими культурами, як кукурудза та картопля, шляхом фіксації CO2 фотосинтезом. В рослині цей процес проходить приблизно 60 етапів метаболічних реакцій, перетворюючи вуглекислий газ, воду та сонячне світло на крохмаль, причому теоретично ефективність перетворення енергії в цьому процесі становить лише близько 2%.
Штучний метод отримання крохмалю із СО2 за допомогою водню та електрики має ефективність в 8,5 разів більшу, ніж біосинтез крохмалю в кукурудзі, забезпечуючи нову наукову базу для створення біологічних систем з безпрецедентними функціями.
“Наразі щорічне виробництво крохмалю в біореакторі розміром в один кубічний метр теоретично дорівнюватиме його виробництву з річного врожаю кукурудзи, вирощеної на 1/3 га без урахування витрат енергії”, – сказав Cаі Tao, провідний автор дослідження.
Крохмаль широко використовується у виробництві цукру, харчових продуктів та напоїв, кормів для тварин, а також у поліграфії, виробництві ліків, текстильній промисловості та десятках інших галузей промисловості. Разом з іншими складними вуглеводами він складає від 60 до 80 відсотків раціону людини.
Стратегії сталого постачання крохмалю терміново необхідні для подолання основних викликів людства, таких як продовольча криза та зміна клімату. Розробка нових шляхів перетворення CO2 у крохмаль є важливою та інноваційною науково – технічною місією та стане революційною технологією у сучасному світі.
Якщо таку технологію можна буде масштабувати до промислового рівня, знизивши загальну вартість процесу до рівня традиційного, то очікується збереження понад 90% оброблюваних земель та прісноводних ресурсів,” – сказав М. А. Янхе, інший автор дослідження.
Крім того, це допомогло б уникнути негативного впливу на довкілля від використання пестицидів та добрив, поліпшити продовольчу безпеку людей, сприяючи формуванню вуглецево нейтральної біоекономіки.
Технологія також може бути використана для переробки вуглекислого газу, звичайних промислових відходів та парникових газів у споживчий продукт, дозволяючи не тільки зменшити викиди двоокису вуглецю від сільського господарства, а й поглинати його, сприяючи досягненню цілі кліматичної нейтральності.
У галузі досліджень космосу це може стати стійким джерелом їжі для космонавтів, перетворюючи вуглекислий газ, який вони видихають, на їжу, яку вони їдять.
НАСА у 2018 році назвало створення вуглеводів за допомогою більш ефективних засобів і, зокрема, перетворення діоксиду вуглецю в глюкозу та цукор викликом сторіччя для сталості життя на Землі та майбутніх досліджень космосу.
Надія Шевченко, Інформаційний центр «Зелене досьє».
Більше інформації: