صنع السكر من ثاني أكسيد الكربون، دون استخدام قصب السكر أو بنجر السكر

نجح علماء صينيون في تطوير تكنولوجيا حيوية تقوم بتحويل الميثانول، وهو مشتق من ثاني أكسيد الكربون، إلى سكر أبيض دون الحاجة إلى زراعة قصب السكر أو البنجر.

أعلن علماء صينيون للتو عن اختراق في التكنولوجيا لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر - صورة: AFP

نجح فريق بحثي في معهد تيانجين للتكنولوجيا الحيوية الصناعية، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، في تطوير طريقة لتحويل الميثانول - وهو كحول بسيط - إلى سكر أبيض (سكروز)، مما يوفر الأساس لتحويل ثاني أكسيد الكربون الملتقط إلى طعام.

تعتمد هذه الطريقة على نظام تحويل حيوي مختبري (ivBT)، ما يسمح بتخليق السكروز دون الحاجة إلى زراعة قصب السكر أو بنجر السكر، وهما محصولان كثيفا الاستهلاك للأراضي والمياه. بالإضافة إلى السكروز، يمكن تكييف النظام لإنتاج كربوهيدرات معقدة أخرى مثل الفركتوز والنشا.

وقال الفريق في منشور في مجلة Science Bulletin (مايو 2025): "إن التحويل الاصطناعي لثاني أكسيد الكربون إلى غذاء ومواد كيميائية هو استراتيجية واعدة لمعالجة التحديات البيئية والسكانية في وقت واحد والمساهمة في تحقيق هدف الحياد الكربوني".

رغم التقدم الكبير المحرز في اختزال ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات أبسط، إلا أن تصنيع الكربوهيدرات طويلة السلسلة - المتوفرة بكثرة في الطبيعة - لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا. من خلال تصميم العملية وتحسينها، تمكن الفريق الصيني من إنشاء خطوات تفاعل قصيرة تتطلب طاقة قليلة، وحقق كفاءة تحويل تصل إلى 86%.

لا يقتصر نظام ivBT الجديد على تحويل الميثانول إلى سكروز لأول مرة فحسب، بل يُنتج أيضًا النشا باستهلاك طاقة أقل من الطرق السابقة. كما يمكن توسيع نطاق هذه المنصة لإنتاج مركبات أخرى مثل الأميلوز، والأميلوبكتين، والسيلوبيوز، والسكريات قليلة التعدد، والتي تُستخدم في الأغذية والأدوية.

ووفقا لفريق البحث، يمكن إنتاج الميثانول المستخدم في هذه العملية من الهدرجة باستخدام ثاني أكسيد الكربون أو من النفايات الصناعية.

وفي وقت سابق من عام 2021، أعلن فريق آخر من معهد داليان للفيزياء الكيميائية (التابع أيضًا للأكاديمية الصينية للعلوم) عن تقنية منخفضة الحرارة وعالية الكفاءة لإنتاج الميثانول من ثاني أكسيد الكربون، مما يمهد الطريق لتطبيق ثاني أكسيد الكربون كمادة خام مستدامة.

تستهلك الصين حاليًا حوالي 15 مليون طن من السكر سنويًا، منها 5 ملايين طن تُستورد. تُشكل زراعة قصب السكر وبنجر السكر على نطاق واسع ضغطًا كبيرًا على موارد الأراضي والمياه، لا سيما مع استمرار نمو سكان العالم وتغيرات المناخ. لذلك، يُعد تطوير تكنولوجيا لإنتاج السكر "بدون محاصيل" توجهًا استراتيجيًا.

ويشير المؤلفون إلى أن "نظامنا يوفر نهجًا واعدًا مستقلًا عن النبات للتوليف الجديد للكربوهيدرات المتنوعة هيكليًا"، مضيفين أنهم يأملون أن تضع المنصة الأساس لمصانع حيوية مرنة "سلبية الكربون" في المستقبل.

وعلى الرغم من أن النتائج الأولية واعدة، فإن الفريق يقر بأن هناك حاجة إلى مزيد من تحسين الإنزيم، وتحسين استقرار النظام، والتحقق من قابلية التوسع الصناعي في الدراسات المستقبلية.

العودة إلى الموضوع

في إن إيه

المصدر: https://tuoitre.vn/tao-ra-duong-an-tu-co-khong-can-mia-hay-cu-cai-duong-20250714134330787.htm