Karbondioksit’i sentetik nişastaya dönüştürebilen yeni yöntem sayesinde iklim krizinin önüne geçilmesi amaçlanıyor.
Karbonhidratların depolama şekli olan nişastalar, önemli bir kalori kaynağı ve biyo-endüstri için birincil hammaddeyi oluşturuyor. Bu da karbondioksitten (CO2) gelecekteki Kemo-Biyohibrit nişasta sentezine giden yolu açıyor. Çinli bilim insanları tarafından geliştirilen yeni bir yöntem ise karbondioksitin (CO2) sentetik nişastaya dönüştürülebileceğini ortaya koydu. Yöntem, hücresiz (bitkisiz) bir sistemde bir dizi kimyasal katalizör ve seçilmiş enzim kullanılarak CO2’nin hidrojenle birleştirilmesinden oluşuyor. Araştırmacıların CO2’yi mısırdan yaklaşık 8,5 daha verimli bir şekilde nişastaya dönüştürdüğü söyleniyor. Aynı zamanda, sistemin hem gıda üretimi hem de küresel ısınma için de büyük etkileri bulunuyor.
Yöntem, CO2’yi metanole indirgemek için önce çinko ve zirkonyum bazlı katalizörlerin kullanılmasından oluşuyor. Daha sonra seçilen enzimler, metanolün üç karbonlu şeker moleküllerine dönüştürülmesi için kullanılıyor. Bu şekerler yine enzimlerle altı karbonlu şeker moleküllerine, nihayetinde de enzimler kullanılarak sentetik uzun zincirli nişasta moleküllerine polimerize ediliyor. Yöntem toplamda 11 çekirdek reaksiyonu içeriyor.
Mevcut haliyle CO2’yi metanole dönüştürmek için çok fazla enerji gerektiğinden süreç oldukça enerji gerektiriyor. Ancak araştırmacılar, güneş enerjisinin elektrik üretmek ve suyun elektrolizinden hidrojen üretmek için kullanılması durumunda, yöntemin CO2’yi bitkilerden yaklaşık 3,5 kat daha verimli bir şekilde nişastaya dönüştürdüğünü hesapladılar.
Öte yandan bilim insanları, yöntemi geliştirmek ve daha uygun maliyetli hale getirmek için çalışmalarını sürdürüyor. Buradaki amaç; hem düşük maliyetle hem de büyük ölçekte kararlı enzimler yapmak ve prosese uygun bir reaktör tasarlamak.
Sistemin hem gıda üretimi hem de küresel ısınma için potansiyel olarak çok büyük sonuçları var. Artan dünya nüfusunun beslenmesini karşılamak için çoğalan gıda ihtiyacı göz önüne alındığında yöntem, uygun maliyetli ve sürdürülebilir gıda üretimini mümkün kılıyor. Tarımda toprak ve su kullanımının yanı sıra gübre, yakıt ve böcek ilacı gibi kimyasalların kullanımını azaltmak ve böylece tarımdan kaynaklanan diğer olumsuz etkilerle birlikte karbon emisyonlarını doğrudan azaltmak için de kullanılabiliyor.
Sistem aynı zamanda, atmosferdeki CO2’yi yakalamak ve depolamak için de umut vadediyor. Ortalama sıcaklıkların 1880 yılından bu yana 1,18 santigrat derece arttığı, atmosferdeki CO2 seviyelerinin ise 650.000 yılın en yüksek olduğu ve sıcaklıkların daha da yükseleceği tahmin edildiğinde yöntem, iklim felaketini önlemek için de faydalı olacak.
