Pasaulyje vykdoma daug tyrimų, ieškant galimybių iš anglies dvideginio veiksmingai gaminti sudėtingas organines molekules, įskaitant krakmolą, bet iki šiol didelės pažangos šioje srityje nebuvo pasiekta.
„Naujasis būdas leidžia pereiti nuo krakmolo gamybos tradiciniuose žemės ūkio pasėliuose prie pramoninės gamybos ir atveria techninį maršrutą sintetinti sudėtingas molekules iš anglies dvideginio dujų“, – sakoma Kinijos mokslų akademijos pranešime.
Šiuo metu krakmolas gaunamas daugiausiai iš žemės ūkio kultūrų, pavyzdžiui, kukurūzų. Augaluose ši medžiaga gaminasi naudojant saulės energiją per maždaug 60 biocheminių reakcijų grandinę, kurių fiziologinis reguliavimas gana sudėtingas. Teorinis fotosintezės energetinis efektyvumas tesiekia apie du procentus.
Tuo metu Kinijos mokslų akademijos Tiandzino pramonės biotechnologijų instituto (TIB) mokslininkai išrado cheminį procesą, leidžiantį pasitelkiant fermentus gaminti krakmolą per 11 pagrindinių reakcijų seką.
„Tai reiškia, kad krakmolas ateityje galėtų būti gaminamas iš anglies dvideginio pasitelkiant procesą, panašų į alaus virimą“, – dienraštis „Global Times“ citavo TIB direktorių Ma Yanhe (Ma Janhė), šios studijos bendraautorį. Tyrėjas nurodė, kad anglies dvideginis gali būti paverstas metanoliu, o iš šio galima gaminti krakmolą.
Tyrėjai pasitelkė „statybos blokų“ koncepciją, apimančią cheminių ir biologinių katalizatorių modulius, kurių veikimui galima pritaikyti koncentruotą energiją, kaip žaliavą naudojant didelės koncentracijos anglies dioksidą, sakoma penktadienį žurnale „Science“ paskelbtame straipsnyje.
Kaip pranešama, naujasis procesas yra 8,5 karto energetiškai našesnis už krakmolo biologinę sintezę kukurūzuose.
„Remiantis dabartiniais techniniais rodikliais, vieno kubinio metro tūrio bioreaktoriuje per metus pagaminamo krakmolo kiekis teoriškai atitiktų krakmolo kiekį, per metus gaunamą iš trečdalio hektaro [kukurūzų] pasėlių, neatsižvelgiant į energijos sąnaudas“, – sakė studijos pagrindinis autorius Cai Tao.
„Jeigu proceso kaina galėtų būti sumažinta iki lygio, ekonomiškai atitinkančio žemės ūkio gamyba ateityje, tikėtina, kad tai leistų sutaupyti daugiau kaip 90 proc. dirbamos žemės ir gėlo vandens išteklių“, – sakė .
Naujoji technologija taip pat leistų išvengti pesticidų ir trąšų neigiamo poveikio aplinkai, padidinti maisto produktų saugumą, skatintų klimato atžvilgiu neutralią bioekonomiką ir, galiausiai, formuoti stabilią visuomenę, besiremiančią biotechnologijomis, sakoma pranešime.
