تبدیل دی اکسید کربن به پلاستیک قابل بازیافت

دانشمندان با موفقیت دی اکسید کربن (CO2) را با استفاده از سیانوباکتری ها به پلاستیک های تجدیدپذیر تبدیل کردند.

طبق گزارش IA، میکروارگانیسم های سیانوباکتری فتوسنتزی توانایی تبدیل دی اکسید کربن به مواد مفید را نشان می دهند.

نشان داده شده است که سیانوباکتری ها قادر به تولید سیترامالات هستند که یک جزء کلیدی برای تولید پلاستیک پایدار است.

محققان دانشگاه منچستر می گویند این میکروارگانیسم هایی که فتوسنتز را انجام می دهند، توانایی تبدیل دی اکسید کربن، گاز گلخانه ای را به مواد مفید دارند.

این تحقیق می تواند به طور قابل توجهی توسعه جایگزین های سازگار با محیط زیست برای پلاستیک ها را که معمولاً از مواد شیمیایی استخراج شده از سوخت های فسیلی ساخته می شوند، سرعت بخشد.

علاوه بر این، این تحقیق از اقتصاد زیستی دایره ای حمایت می کند و با کاهش ضایعات و کاهش ردپای کربن به سمت آینده ای پایدارتر حرکت می کند.

سیانوباکتری ها که به عنوان جلبک های سبز آبی نیز شناخته می شوند، موجودات کوچکی هستند که از نور خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن به مواد آلی استفاده می کنند.

آنها یک جایگزین بسیار پایدار برای روش های سنتی ارائه می دهند و محصولات با ارزش دی اکسید کربن تولید می کنند. آنها این کار را بدون نیاز به منابع کشاورزی مانند شکر یا ذرت انجام می دهند.

با این حال، رشد آهسته و کارایی محدود آنها مانع استفاده گسترده آنها در صنعت شده است.

متیو فاکنر، محقق ارشد این مطالعه، گفت: تحقیقات ما به یکی از گلوگاه های اصلی در استفاده از سیانوباکتری ها در تولید پایدار پرداخته است.

وی افزود: با اصلاح روش تبدیل کربن به محصولات مفید گام مهمی در جهت تجاری سازی این فناوری برداشته ایم.

این تحقیق بر روی یک سویه رایج سیانوباکتری به نام Synechocystis sp انجام شده است. PCC 6803 تغلیظ شد.

هدف از این تحقیق افزایش تولید سیترامالات بود. سیترامالات در یک مرحله آنزیمی و با ترکیب دو متابولیت تولید می شود و از طریق عوامل تنظیم دقیق مانند شدت نور، سطح دی اکسید کربن و در دسترس بودن مواد مغذی، محققان موفق به افزایش قابل توجه تولید سیترامالات شده اند.

تولید سیترامالات با بهینه سازی پارامترهای کلیدی فرآیند، 23 برابر افزایش یافته است، که می توان از آن برای ایجاد مواد دیگری به جز پلاستیک استفاده کرد.

در ابتدا، محققان فقط مقادیر کمی سیترامالات تولید کردند. آنها سپس از یک رویکرد سیستماتیک برای بررسی نحوه تعامل عوامل مختلف استفاده کردند.

محققان می گویند که از این فناوری می توان برای ایجاد سایر مواد سازگار با محیط زیست نیز استفاده کرد. بنابراین می توان از این روش در تولید مواد مختلف از سوخت های زیستی گرفته تا دارو استفاده کرد.

محققان تأیید می کنند که این پیشرفت به تلاش های جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی و کاهش وابستگی ما به سوخت های فسیلی کمک می کند.

فاکنر می گوید: «با تبدیل دی اکسید کربن به چیزی با ارزش، نه تنها انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهیم، بلکه چرخه ای پایدار ایجاد می کنیم که در آن کربن به اجزای سازنده محصولاتی تبدیل می شود که هر روز استفاده می کنیم.»

اکنون محققان قصد دارند تکنیک های خود را بهبود بخشند و راه هایی را برای افزایش کارآمد تولید بررسی کنند. علاوه بر این، آنها در حال بررسی این هستند که چگونه رویکرد بهینه شده آنها می تواند برای سایر مسیرهای متابولیک در سیانوباکتری ها اعمال شود. این می تواند به گسترش دامنه محصولات زیستی پایدار کمک کند.

این مطالعه در مجله Biotechnology for Biofuels and Bioproducts منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری ایسنا