آیا می توان قند را بدون نیشکر یا کشت چغندر تولید کرد؟ در پاسخ به بحران های جهانی مانند تغییرات آب و هوایی ، فشار بر منابع آب و رشد جمعیت ، دانشمندان چینی موفق شده اند یک ماده صنعتی به نام متانول را به قند سفید تبدیل کنند (ساکاروز). این دستاورد نوید تکامل اساسی در آینده تأمین مواد غذایی است. جایی که کربن به جای تهدید محیطی به یک ماده اولیه برای شیرینی تبدیل می شود.
به گزارش Business News ، دانشمندان چینی در یک گام نوآورانه موفق به تولید متانول شدند ، ماده ای که می تواند از دی اکسید کربن ، ساکارز و سایر قندهای پیچیده حاصل شود. این فناوری می تواند آینده ای را بدون نیاز به کشاورزی برای تهیه غذا و دارو ایجاد کند.
تولید کربن
در یک فناوری جدید که توسط محققان در انستیتوی بیوتکنولوژی صنعتی تیانجین ، وابسته به آکادمی علوم چین (CAS) ساخته شده است ، دیگر نیازی به زمین زراعی ، آب فراوان یا منابع گیاهی برای تولید قند وجود ندارد. این تیم با استفاده از روشی به نام “بیوگرافی آزمایشگاهی” (IVBT) موفق به تبدیل متانول شد – که می تواند از زباله های صنعتی یا حتی دی اکسید کربن تصفیه شده تولید شود.
در این روش می توان از ترکیبی از آنزیم های مهندسی شده استفاده کرد که می تواند واکنش های زنجیره ای سریع و کم انرژی ایجاد کند و در نهایت مولکول های قند پیچیده ای بسازد. این روند نه تنها نیاز به منابع طبیعی گران قیمت را کاهش می دهد ، بلکه پتانسیل بازیافت دی اکسید کربن و تبدیل آن را به مواد غذایی نیز ایجاد می کند.
عملکرد چشمگیر ؛ تولید Succar با راندمان 5 ٪
محققان گزارش دادند كه آنها قادر به تولید ساكروز با نرخ تبدیل بسیار زیاد 5 ٪ متانول بودند. این میزان کارآیی در مقایسه با سایر روشهای شیمیایی یا بیولوژیکی پیشرفت قابل توجهی دارد.
علاوه بر این ، این سیستم قادر به تولید سایر کربوهیدرات های مهم مانند نشاسته ، فروکتوز ، آمیلوز و حتی ترکیبات دارویی مانند Solobios و الیگوساکاریدها است.
در مقاله ای که در مجله Science Bulletin منتشر شده است ، آنها نوشتند: “تبدیل مصنوعی دی اکسید کربن به غذا ، مسیری امیدوار کننده برای مقابله با چالش های جمعیتی ، کمبود زمین های کشاورزی و بحران کربن است.”
چرا این کشف مهم است؟
کشورهایی مانند چین با حدود 1.5 میلیارد نفر جمعیت برای تأمین 5 میلیون تن خود در حدود 5 میلیون تن شکر در هر سال نیاز به واردات دارند. با این حال ، کشاورزی سنتی با تهدیدهایی مانند گرم شدن کره زمین ، خشکسالی و کاهش زمین روبرو شده است.
ایجاد چنین فناوری هایی نه تنها می تواند وابستگی واردات را کاهش دهد ، بلکه یک روش جدید برای تولید مواد غذایی در فضاهای صنعتی یا حتی در فضاپیما و زیستگاه های آینده است.
از گازهای گلخانه ای گرفته تا غذا: حلقه جدیدی در اقتصاد کربن
این پروژه فقط یک تلاش مستقل نیست. در اوایل سال 4 ، تیم دیگری در چین روشی کارآمد برای تبدیل مستقیم دی اکسید کربن به متانول در دماهای پایین ایجاد کرده بود. اکنون ، با اتصال این دو نوآوری ، از گاز گلخانه ای دی اکسید کربن ، مسیری مداوم برای تولید قند را می توان ترسیم کرد.
به عبارت دیگر ، زباله های کربن قابل بازیابی و تبدیل به غذای انسان یا داروهای با ارزش هستند – الگویی از اقتصاد چرخه که می تواند آینده ای پایدار تر برای زمین ایجاد کند.
چالش ها و چشم اندازهای آینده
در حالی که این فناوری پیشرفته گام مهمی در جهت آینده بدون وابستگی به کشاورزی سنتی است ، اما هنوز هم برای تولید انبوه به کار بیشتری نیاز دارد. مهمترین چالش ها عبارتند از:
- کاهش هزینه تولید آنزیم ها
- افزایش ثبات و دوام آنزیم ها در چرخه های صنعتی
- بهینه سازی فرآیند برای مقیاسهای تجاری و صنعتی
محققان اظهار داشته اند که در مرحله بعدی ، آنها بر بهبود سیستم های آنزیمی و توسعه سیستم عامل های انعطاف پذیر تر برای کاربردهای صنعتی تمرکز خواهند کرد.
کشف تبدیل متانول -سوگار نه تنها راه تولید مواد غذایی را در شرایط سخت و بدون منابع طبیعی باز می کند ، بلکه نقطه عطفی در مبارزه با بحران های زیست محیطی ، کمبود مواد غذایی و گرم شدن کره زمین است. این فناوری پتانسیل تبدیل کربن را از تهدید به یک منبع غذایی ارزشمند فراهم می کند و در آینده ای نه چندان دور ، می تواند ساختار کشاورزی ، صنایع غذایی و حتی اقتصاد کربن را تغییر دهد.
