Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) θεωρείται ένας από τους κύριους παράγοντες της κλιματικής αλλαγής. Τι θα γινόταν όμως αν, αντί να αντιμετωπίζεται μόνο ως απόβλητο, μπορούσε να αξιοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή χρήσιμων προϊόντων;
Σε αυτή την κατεύθυνση κινείται μια νέα επιστημονική έρευνα από ερευνητές των πανεπιστημίων Νορθγουέστερν και Στάνφορντ, οι οποίοι ανέπτυξαν ένα τεχνητό βιολογικό σύστημα που μετατρέπει ενώσεις προερχόμενες από διοξείδιο του άνθρακα σε πολύτιμα χημικά δομικά στοιχεία.
Η νέα τεχνολογία ονομάζεται ReForm και λειτουργεί έξω από ζωντανά κύτταρα. Σε αντίθεση με τη φυσική βιολογία, όπου οι μεταβολικές διεργασίες γίνονται μέσα σε οργανισμούς όπως φυτά ή βακτήρια, το συγκεκριμένο σύστημα χρησιμοποιεί ειδικά σχεδιασμένα ένζυμα σε ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον. Στόχος του είναι να μετατρέπει το μυρμηκικό, μια χημική ένωση που μπορεί να παραχθεί από διοξείδιο του άνθρακα, με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας σε Ακέτυλο-CoA (acetyl-CoA), ένα από τα πιο σημαντικά μόρια της βιολογίας.
Το Ακέτυλο-CoA θεωρείται βασικό «δομικό υλικό», καθώς χρησιμοποιείται από τα κύτταρα για την παραγωγή ενέργειας αλλά και για τη σύνθεση πολλών ουσιών, από βιοκαύσιμα μέχρι φαρμακευτικές ενώσεις και πλαστικά. Με απλά λόγια, αν οι επιστήμονες μπορούν να παράγουν αποτελεσματικά αυτό το μόριο από CO2, τότε ανοίγει ο δρόμος για μια βιομηχανία που θα αξιοποιεί τον άνθρακα αντί να τον απορρίπτει στην ατμόσφαιρα.
Σύμφωνα με την ίδια την έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Chemical Engineering, το σύστημα ReForm αποτελείται από έξι διαδοχικά βήματα και πέντε γενετικά τροποποιημένα ένζυμα, τα οποία εκτελούν χημικές αντιδράσεις που δεν υπάρχουν στη φύση. Για να φτάσουν στο τελικό αποτέλεσμα, οι ερευνητές εξέτασαν 66 διαφορετικά ένζυμα από πολλούς οργανισμούς και δημιούργησαν περισσότερες από 3.000 παραλλαγές τους, μέχρι να εντοπίσουν τους πιο αποδοτικούς συνδυασμούς.
Ένα ακόμη σημαντικό στοιχείο είναι ότι το σύστημα δεν περιορίζεται μόνο στο μυρμηκικό. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μπορεί να λειτουργήσει και με άλλες απλές ενώσεις άνθρακα, όπως η μεθανόλη και η φορμαλδεΰδη, γεγονός που προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία στη μελλοντική αξιοποίησή του. Η ομάδα κατάφερε να μετατρέψει το acetyl-CoA και σε άλας του μηλικού οξέος, μια ουσία που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων, στα καλλυντικά αλλά και στην παραγωγή βιοδιασπώμενων πλαστικών.
Παρότι η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο, οι επιστήμονες θεωρούν ότι στο μέλλον θα μπορούσε να συμβάλει στη δημιουργία μιας πιο βιώσιμης βιομηχανίας, όπου το διοξείδιο του άνθρακα δεν θα αποτελεί μόνο πρόβλημα, αλλά και πολύτιμη πηγή πρώτων υλών. Ωστόσο, η πρακτική εφαρμογή της εξαρτάται από το αν το σύστημα θα μπορέσει να λειτουργήσει οικονομικά και σε μεγάλη κλίμακα, με χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση και πραγματικό περιβαλλοντικό όφελος.
Διαβάστε ακόμη
Γιάννης Ντεληδήμος (Intertrade Hellas): Η αναγέννηση της χαρτοποιίας στην Ελλάδα (pics)
ΑΔΜΗΕ: Το growth story του διαχειριστή με τα πέντε κομβικά έργα και τις επενδύσεις των 6 δισ. ευρώ
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα