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 cách lắp thẻ SIM vào điện thoại iPhone

TCN hôm nay sẽ hướng dẫn bạn cách lắp thẻ SIM vào điện thoại iPhone. Để SIM mới hoạt động trên điện thoại, bạn cần sử dụng thẻ SIM tương thích với nhà cung cấp dịch vụ hiện tại hay một SIM mở khóa iPhone.

Cách chat và đăng status bằng icon "Con chim lắc đầu"

'Con chim lắc đầu' là cách mình gọi vui cho bộ icon 'Bồ câu thành phố' vừa xuất hiện trên Facebook Messenger. Ở bài viết này, mình sẽ hướng dẫn...

Cách đăng video trên Mocha

Hiện Mocha cho phép người dùng đăng video qua website hoặc trực tiếp lên ứng dụng, vì vậy dưới đây Quản trị mạng sẽ hướng dẫn cả hai cách để các bạn nắm rõ.

Hướng dẫn để iPhone tự động điền tài khoản, mật khẩu trên mọi ứng dụng hoặc trang web

Có thể nhiều bạn không biết, trên hệ điều hành iOS có một tính năng lưu trữ thông tin tài khoản và mật khẩu các trang web hoặc ứng dụng bạn hay đăng nhập. Để khi bạn vào sử dụng lại thì hệ thống sẽ tự động điền vào,

Hướng dẫn kiểm tra thông tin tài khoản bằng ứng dụng của nhà mạng

Các dịch vụ này tùy vào khả năng của nhà mạng cũng như chế độ đãi ngộ với khách hàng khác nhau thì sẽ khác nhau. Xét về mặt tổng thể, cả ba ứng dụng này đều có cách thức sử dụng và

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Toyota Corolla Touring Sports 2019 mới ra mắt!

Điểm khác biệt giữa Toyota Corolla Hatchback 2019 và phiên bản Toyota Touring Sports 2019 chỉ thực sự bắt đầu từ cột B của chiếc xe trở về phía sau. Không chỉ đơn thuần có vòm mui kéo dài, chiếc xe còn sở hữu trục cơ

Đánh giá chi tiết siêu mô tô Ý Aprilia RSV4 RF

Aprilia RSV4 RF có thể được xem là chiếc Superbike trong giấc mơ của nhiều anh em mê xe PKL. Với thương hiệu hàng đầu đi kèm với sự khác biệt trong thiết kế từ đầu đến đuôi. Điển hình với tính độc đáo từ kiểu dáng đèn

Đánh giá Huawei GR5: Thiết kế đẹp, hiệu năng ổn, thời lượng pin khá

Huawei GR5 là chiếc smartphone tầm trung đang nhận được rất nhiều sự chú ý của người dùng bởi giá bán hợp lý nhưng lại sở hữu thiết kế đẹp, đặc biệt là cảm biến vân tay ở mặt sau tích hợp nhiều tính năng hay.