Если такую технику внедрить в промышленное производство – это будет революцией.
Много десятилетий ученые всего мира работают над методиками превращения углекислого газа в биотопливо и другие полезные вещества.
Проблема была в том, что молекулы углекислого газа необычайно устойчивы с химической точки зрения. Чтобы их расщепить, требуется большое количество энергии.
Созданный китайскими учеными крахмал – это тип сложного углевода, который содержится в растениях, с использованием углекислого газа, водорода и электричества.
Производство искусственного крахмала позволит экономить воду, удобрения, пахотные земли, потому как не будет необходимости выращивать и перерабатывать большое количество сельскохозяйственных культур, которые содержат крахмал – это сладкий картофель и кукуруза.
Кроме того, синтезированный крахмал может быть использован в переработке двуокиси углерода, обычных промышленных отходов и парниковых газов.
Как следствие – уменьшение выбросов углекислого газа и борьба с изменением климата. А электроэнергию для производства можно получать из возобновляемых источников – солнца и ветра.
Открытие китайских ученых – это прорыв и для космической промышленности, потому что позволит стать устойчивым источником пищи для космонавтов.
Согласно данным исследований, крахмал и другие сложные углеводы составляют от 60 до 80% рациона человека.
Также крахмал широко используется в промышленности: это производство сахара, переработка продуктов питания и напитков, полиграфия, производство лекарств, текстильная промышленность, производство кормов для животных и т.д.
В Китае производство крахмала – это целая промышленная отрасль стоимостью 12.4 млрд долларов.
Шесть лет потребовалось группе китайских ученых, чтобы сделать крахмал похожим на растения, но делать это значительно быстрее, чем в природе, где для того, чтобы превратить углекислый газ, воду и солнечный свет в крахмал, требуется около 60 этапов метаболических реакций.
Использование суперкомпьютеров позволило сократить процесс с 60 до 11 этапов, при этом в итоге получатся крахмал, который идентичен природному и раствор которого способен синеть при соединении с йодом.
Был подобран такой набор ферментов и условия проведения реакций, которые делают возможным превращение большого количество углекислого газа в чистый крахмал всего за 4 часа работы.
Это примерно в 5-8.5 раз быстрее, чем это происходит в природе.
В 2018 году НАСА включило преобразование углекислого газа в глюкозу, простой сахар в список своих столетних задач, которые должны обеспечить устойчивое развитие на Земле и в космосе.
А крахмал как раз состоит из более сложной цепочки молекул глюкозы.
Высокая скорость получения и невысокая себестоимость производства синтезированного крахмала создаст экономический стимул для изъятия углекислого газа из атмосферы и его активной переработки в промышленных масштабах.
