Lần đầu tiên trong lịch sử, loài người tổng hợp được tinh bột từ CO2, hiệu suất tăng hơn 8.5 lần

Tinh bột là nguyên liệu thiết yếu cho mọi thứ trong cuộc sống của loài người, từ việc làm bánh mì cho đến sản xuất giấy và rất nhiều thứ khác thu được từ việc chúng ta sản xuất ra tinh bột. Các nhà khoa học ở Trung Quốc đã cố gắng thực hiện một bước quan trọng trong lĩnh vực này, phát triển một công nghệ mới có thể biến CO2 thành tinh bột theo với hiệu suất cao, có thể giúp tiết kiệm rất nhiều tài nguyên thiên nhiên khi hiện nay việc trồng cây sản xuất tinh bột đang sử dụng rất nhiều tài nguyên đất & nước.
Lần đầu tiên trong lịch sử, loài người tổng hợp được tinh bột từ CO2, hiệu suất tăng hơn 8.5 lần

Với việc được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm, dệt may, dược phẩm và nhiều loại hàng hóa khác, nhu cầu về tinh bột trên toàn cầu hiện đang rất cao. Hiện tại, chúng ta đang sản xuất tinh bột và thương mại hoá nó bằng việc trồng cây lương thực (VD như bắp/ngô, lúa mì, lúa mạch, lúa nước…) trên quy mô công nghiệp để chúng quang hợp và tạo ra tinh bột. Nhưng quá trình này liên quan đến khoảng 60 phản ứng sinh hóa khác nhau, đòi hỏi một lượng lớn đất canh tác và nước ngọt để thực hiện, chưa kể phân bón, thuốc trừ sâu… nên hiệu suất cũng không quá cao mà lại hao tốn tài nguyên, ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu để tìm kiếm một cách sản xuất tinh bột đơn giản hơn, giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào trồng cây quy mô lớn và một bước đột phá lớn đã đến từ một nhóm nghiên cứu tại Học viện Khoa học Trung Quốc. Các nhà khoa học ở đây đã phát triển một phương pháp hoàn toàn mới để tổng hợp nhân tạo tinh bột từ CO2, và nó hiệu quả hơn nhiều lần so với quá trình diễn ra tự nhiên trong thực vật.

Các nhà khoa học đã đưa ra một giải pháp kết hợp, liên quan đến cái mà họ gọi là 'hệ thống enzyme hóa' và quá trình đồng hóa tinh bột nhân tạo. Cụ thể, CO2 đầu tiên bị khử thành methanol với sự trợ giúp của chất xúc tác hữu cơ. Sau đó, methanol chịu sự tác động của các enzyme đặc hữu để biến nó thành các đơn vị đường (Amylose), sau đó chúng sẽ tạo thành tinh bột cao phân tử (Amylopectin).

Toàn bộ quy trình này chỉ bao gồm 11 phản ứng hoá học cốt lõi, và tạo ra tinh bột từ CO2 với hiệu suất gấp 8.5 lần so với việc sản xuất tinh bột từ bắp/ngô. Theo các nhà khoa học, tinh bột tổng hợp thu được có cấu trúc tương tự như tinh bột tự nhiên và có thể được sản xuất bằng cách sử dụng ít tài nguyên hơn, với chi phí thấp hơn.

Cai Tao - Tác giả chính của nghiên cứu này cho biết: “Theo các thông số kỹ thuật hiện tại, sản lượng tinh bột tạo ra trong lò phản ứng sinh học có dung tích 1 mét khối này tương đương với sản lượng tinh bột tạo ra từ việc trồng 1/3 hecta bắp/ngô mà không tính đến năng lượng đầu vào.'
Nhóm nghiên cứu tin rằng bước đột phá này sẽ mang lại cơ sở khoa học mới cho các công nghệ sản xuất tinh bột công nghiệp từ CO2. Điều này không chỉ có thể tiết kiệm đất & nước mà còn có thể giúp tăng cường an ninh lương thực và giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu & phân bón độc hại cho môi trường.

Yanhe - Một tác giả khác của nghiên cứu cho biết: “Nếu chi phí tổng thể của quá trình này có thể giảm xuống mức có thể so sánh được với việc làm nông nghiệp trong tương lai, thì dự kiến sẽ tiết kiệm hơn 90% diện tích đất canh tác và nguồn nước ngọt trên trái đất”.
Theo Phys.org

thiên nhiênnghiên cứukhoa họcvật liệuco2quang hợpkhoa học vật liệutinh bột

TIN LIÊN QUAN

Xe hơi chạy bằng nước lã không còn là ước mơ 'xa xỉ' của nhân loại

Nguoiduatin - Cả thế giới đang sống trong những giây phút như mơ khi nhà khoa học Alaeddin Quassemi người Iran đã phát minh động cơ chạy bằng nước lã có thể di chuyển 900km.

Đã phát minh ra xe hơi chạy bằng 'nước lã'?

Nguoiduatin - Cả thế giới đang sống trong những giây phút như mơ khi nhà khoa học Alaeddin Quassemi người Iran đã phát minh động cơ chạy bằng nước lã có thể di chuyển 900km.

Kì lạ loại cỏ ‘yoga’ tự héo để chịu khô hạn nhiều ngày tháng và tươi tốt trở lại khi có mưa

Một loại cỏ héo khô khi trời hạn hán và nhanh chóng xanh tốt trở lại khi mưa xuống thu hút sự chú ý của các nhà khoa học Loại cỏ này được tìm thấy ở Úc, khác với xương rồng chúng vẫn có đầy đủ thân và lá lớn. Khi hạn hán, chúng khô ...

Các nhà khoa học đã tổng hợp được một dạng carbon mới, cứng hơn kim loại và đàn hồi hơn cả cao su

Bằng cách đốt nóng carbon đến mức 1.000 độ C, các nhà khoa học đã khám phá ra một dạng cấu trúc nguyên tố mới.

Việt Nam thu phí tái chế từ năm 2024

Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE) đang xây dựng văn bản quy phạm pháp luật quy định cụ thể mức phí tái chế sản phẩm, bao bì, dự kiến áp dụng từ năm 2024.

Áp lực kép cho ngành bao bì trong nước

Ngành hàng thực phẩm phát triển mạnh khiến lĩnh vực bao bì đóng gói luôn đạt mức tăng trưởng bình quân 15 - 20%/năm. Riêng bao bì nhựa đã đạt mức tăng trưởng 25%/năm.

Lạ mắt với chất liệu giấy làm từ dừa nước ở Hội An

Không đơn giản hay bình thường như vô vàn kiểu giấy được sản sinh từ chất liệu truyền thống, giấy mang thương hiệu dừa nước “độc nhất vô nhị” ở phố cổ Hội An (Quảng Nam) đang trở thành một sản phẩm nghệ thuật vô cùng độc đáo.

Xây dựng Vườn bảo tồn và phát triển dược liệu quý hiếm ở Kon Tum

NDĐT - Ngày 5-1, Viện Nghiên cứu bảo tồn và phát triển dược liệu Sài Gòn (SMI) ra mắt Phân viện Tây Nguyên tại Khu du lịch sinh thái Măng Đen, xã Đác Long, huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum.

THỦ THUẬT HAY

Hướng dẫn kiểm tra IMEI iPhone giúp bạn an toàn khi mua máy cũ

Dưới đây là cách kiểm tra IMEI iPhone chính chủ tại địa chỉ của Apple sẽ giúp bạn xác định máy của mình có phải máy chính hãng hay không. Đồng thời kiểm tra ngày kích hoạt, thời gian bảo hành sản phẩm, hạn bảo hành kỹ

Nguyên nhân và cách khắc phục lỗi không đăng nhập được Facebook

Nếu như bỗng một ngày Facebook không đăng nhập được thì làm thế nào. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục nhé!

Hướng dẫn sử dụng Google Maps hiệu quả

Bản đồ luôn là phương tiện không thể thiếu với mỗi người đi xa. Nhưng với công nghệ hiện đại, giờ đây bản đồ không còn chỉ là nhưng tờ giấy, nhưng bản vẽ, mà là một hệ thống tinh vi và

Hướng dẫn cách đặt tên cho 1 ô, 1 bảng, 1 vùng dữ liệu trong Excel

Đôi khi các vùng, bảng dữ liệu đó lại có các con số, tên rất giống nhau. Vậy làm thế nào để phân biệt được các bảng này 1 cách nhanh chóng nhất để không mất thời gian xem lại nội dung của vùng dữ liệu đó mà bạn vẫn

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Dell XPS 13 Developer Edition: Core i7, Ram 16 GB đầy sức mạnh

Dell đã thực hiện một số tinh chỉnh ví dụ như: Webcam nay có hỗ trợ Windows Hello, một phiên bản màu trắng tuyết, tốc độ RAM được nâng từ 3.733 MHz lên 4.267 MHz, phần touchpad cho cảm giác nhấn êm hơn và tốc độ đọc

Đánh giá ThinkPad X1 Yoga: màn hình OLED tuyệt vời, hiệu năng tốt, pin trung bình, giá cao

Chiếc laptop doanh nhân thiết kế màn hình xoay 360 độ này cũng đã bước sang thế hệ 2, năm nay Lenovo cải tiến thiết kế bàn phím trồi sụt khi lật mở, cấu hình mới và tiếp tục trang bị màn hình OLED rất đẹp. Chiếc máy

So sánh thời lượng pin iPhone 13 Pro Max và Galaxy S21 Ultra: Chiến thắng thuộc về ai?

Thay vì đọ cấu hình, một test so sánh thời lượng pin iPhone 13 Pro Max và Galaxy S21 Ultra đã được thực hiện. Với dung lượng pin lớn hơn liệu Galaxy S21 Ultra có chiến đánh bại được đối iPhone 13 Pro Max hay không? Hãy