Oamenii de știință tocmai au transformat poluarea în zahăr. Viitorul s-ar putea să aibă un gust neașteptat de dulce.
Imaginați-vă pentru o clipă o lume în care coșurile de fum ale fabricilor nu mai sunt cicatrici pe chipul planetei, ci devin surse de hrană. O lume în care dioxidul de carbon, gazul care ne suflă în ceafă cu amenințarea schimbărilor climatice, este capturat și, printr-un proces ce pare desprins din paginile unei cărți de alchimie, este transformat în zahărul care vă îndulcește cafeaua de dimineață. Nu mai este science-fiction. O echipă de cercetători tocmai a făcut acest salt monumental, deschizând o ușă către un viitor pe care abia începem să ni-l imaginăm.
Ce veți descoperi citind acest articol:
- Cercetătorii chinezi au dezvoltat o metodă revoluționară de transformare a metanolului în zaharoză, ocolind agricultura tradițională;
- Sistemul inovator de biotransformare in vitro (ivBT) utilizează enzime pentru a transforma metanolul provenit din deșeuri industriale în zaharuri complexe;
- Această metodă contribuie la sustenabilitate prin utilizarea dioxidului de carbon ca materie primă, sprijinind eforturile de neutralitate carbonică;
- Cercetarea deschide posibilități pentru producerea unei game largi de zaharuri pentru industrii din afara sectorului alimentar, inclusiv produse farmaceutice și industriale.
De la fum la fructoză: cum funcționează magia?
În spatele acestei revoluții se află o echipă de la Institutul de Biotehnologie Industrială din Tianjin, parte a Academiei Chineze de Științe (CAS). Într-un studiu de referință publicat în prestigiosul jurnal Science Direct, aceștia au detaliat o metodă care ocolește complet agricultura tradițională – fără pământ, fără soare, fără fotosinteză.
Secretul lor poartă numele de „sistem de biotransformare in vitro” (ivBT). Fundația a fost pusă în 2021, când o altă echipă, de la Institutul de Fizică Chimică din Dalian, a dezvoltat o metodă eficientă, la temperatură scăzută, pentru a converti CO₂ în metanol. Pe baza acestei lucrări, echipa din Tianjin a creat un proces chimic elegant, orchestrat printr-o serie de reacții rapide, care folosește acest metanol ca materie primă.
Sistemul ivBT folosește o cascadă de enzime special concepute care, pas cu pas, rearanjează atomii din metanol pentru a construi molecule complexe. Procesul nu doar că sintetizează zaharoză cu o rată de conversie impresionantă de 86%, dar produce și amidon, totul consumând considerabil mai puțină energie decât metodele agricole convenționale, conform Interesting Engineering.
Vor să transforme poluarea în bomboane: o soluție dulce pentru o problemă amară
Implicațiile sunt colosale. Agricultura, deși esențială, exercită o presiune enormă asupra resurselor de apă și teren ale planetei. În contextul unei populații globale în creștere și a unor schimbări climatice care amenință recoltele, găsirea unor alternative devine o urgență. Doar China, de exemplu, importă anual aproximativ 5 milioane de tone de zahăr pentru a-și satisface cererea internă.
Această tehnologie nu doar că promite o soluție la securitatea alimentară, dar atacă problema din două direcții: reduce dependența de agricultură și, în același timp, creează o utilizare valoroasă pentru emisiile de carbon, transformând un deșeu periculos într-o resursă. Este un pilon central în eforturile de a atinge neutralitatea carbonică.
Mai mult decât zahăr: o revoluție în farfurie și în farmacie
Potențialul sistemului ivBT abia acum începe să fie explorat. Echipa din Tianjin a demonstrat deja că, prin ajustarea „rețetei” enzimatice, pot produce și alți carbohidrați valoroși. Au sintetizat cu succes fructoză, amiloză (o componentă a amidonului) și chiar celooligozaharide.
Acești compuși nu sunt importanți doar în industria alimentară. Ei au aplicații vitale în domeniul farmaceutic, în producția de bioplastice și în alte procese industriale. Practic, am putea avea o cale complet independentă de plante pentru a sintetiza unii dintre cei mai fundamentali compuși organici de pe Pământ.
Desigur, drumul de la un succes de laborator la producția la scară industrială este lung. Echipa recunoaște că următorii pași critici sunt perfecționarea sistemului, prin îmbunătățirea eficienței și a robusteții enzimelor. Cu toate acestea, studiul lor pune bazele pentru dezvoltarea unor platforme de biofabricație cu emisii negative de carbon, capabile să transforme fundamental modul în care producem alimente și substanțe chimice esențiale.
Ne aflăm în pragul unei noi ere. O eră în care am putea hrăni o populație în creștere cu mai puține resurse și cu un impact redus asupra mediului. O eră în care am putea, la propriu, să mâncăm poluarea pe care o generăm. Întrebarea care rămâne nu este dacă putem face acest lucru, ci dacă suntem pregătiți pentru lumea pe care această tehnologie o va crea.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante: