articlewriting1 1

Tổng hợp tinh bột từ CO2 – Cổng thông tin Khoa học và Công nghệ

Học tập

Cập nhật vào: Thứ hai – 27/09/2021 01:15
Cỡ chữ
Nhỏ 
Lớn

Mới đây, những nhà khoa học Trung Quốc đưa ra lộ trình tổng hợp tinh bột tự tạo từ cacbon dioxit ( CO2 ). Kết quả điều tra và nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science vào ngày 24/9/2021 .

4

Lộ trình mới giúp chuyển đổi phương thức sản xuất tinh bột từ hoạt động canh tác nông nghiệp truyền thống sang sản xuất công nghiệp và hướng đến kỹ thuật mới tổng hợp các phân tử phức tạp từ CO2.

Tinh bột là thành phần chính của ngũ cốc và là nguyên vật liệu công nghiệp quan trọng. Hiện nay, tinh bột hầu hết được tạo ra từ những loại cây xanh như ngô sản xuất, bằng cách cố định và thắt chặt CO2 trải qua quy trình quang hợp. Quá trình này tương quan đến khoảng chừng 60 phản ứng sinh hóa, cũng như điều tiết sinh lý phức tạp. Hiệu suất quy đổi nguồn năng lượng của quy trình này trên triết lý chỉ đạt khoảng chừng 2 % .Các kế hoạch tạo ra nguồn cung ứng tinh bột bền vững và kiên cố từ CO2 là cấp thiết để vượt qua những thử thách lớn của quả đât, như cuộc khủng hoảng cục bộ lương thực và đổi khác khí hậu. Thiết kế những lộ trình mới, ngoài quy trình quang hợp của thực vật để quy đổi CO2 thành tinh bột, là thiên chức khoa học công nghệ tiên tiến quan trọng, mang tính phát minh sáng tạo và sẽ trở thành công nghệ tiên tiến nâng tầm lớn trên quốc tế lúc bấy giờ .

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Sinh học Công nghiệp Thiên Tân (TIB) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã thiết kế một hệ thống hóa trị, cũng như một lộ trình đồng hóa tinh bột nhân tạo, chỉ bao gồm 11 phản ứng cốt lõi để biến đổi CO2 thành tinh bột.

Lộ trình này được kiến thiết xây dựng theo kế hoạch ” khối ghép “, trong đó, những nhà nghiên cứu tích hợp những mô-đun xúc tác hóa học và sinh học để sử dụng nguồn năng lượng tỷ lệ cao và CO2 nồng độ cao theo cách phát minh sáng tạo về mặt công nghệ sinh học. Các nhà nghiên cứu đã tối ưu hóa mạng lưới hệ thống phối hợp này bằng cách phân tách theo khoảng trống và thời hạn, trải qua giải quyết và xử lý những yếu tố như cạnh tranh đối đầu chất nền, ức chế mẫu sản phẩm và thích ứng nhiệt động lực học .Con đường tự tạo sản xuất tinh bột từ CO2 đạt hiệu suất cao gấp 8,5 lần so với quy trình sinh tổng hợp tinh bột ở ngô. Kết quả nghiên cứu và điều tra cung ứng cơ sở khoa học mới để cho sinh ra những mạng lưới hệ thống sinh học với những công dụng chưa từng có .

Cai Tao, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: “Theo các thông số kỹ thuật hiện nay, sản lượng tinh bột được tạo ra hàng năm từ một lò phản ứng sinh học cỡ 1m3, trên lý thuyết bằng sản lượng tinh bột hàng năm có được khi trồng 1/3 ha ngô mà không tính đến đầu vào năng lượng”.

MA Yanhe, đồng tác giả nghiên cứu và điều tra cho biết : “ Nếu tổng ngân sách của quy trình này hoàn toàn có thể giảm xuống mức sánh ngang với ngân sách trồng cây nông nghiệp trong tương lai, thì dự kiến ​ ​ sẽ tiết kiệm chi phí được hơn 90 % diện tích quy hoạnh đất canh tác và nguồn nước ngọt ” .Ngoài ra, công nghệ tiên tiến mới cũng sẽ giúp tránh tác động ảnh hưởng xấu đi đến môi trường tự nhiên do sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón, cải tổ bảo mật an ninh lương thực, tạo thuận tiện cho nền kinh tế sinh học không phát thải cacbon và sau cuối thôi thúc sự hình thành “ xã hội sinh học bền vững và kiên cố ” .N.P.D ( NASATI ), theo https://phys.org/news/2021-09-chinese-scientists-starch-synthesis-carbon.html, 23/9/2021