中国科研团队在人工合成糖类领域取得了重要进展,成功将二氧化碳高效转化为多种复杂碳水化合物,如葡萄糖和果糖,这些有机物质可直接应用于食品和化工行业。此项技术突破不仅有助于减少大气中的二氧化碳含量,还能提升粮食安全。
在二氧化碳资源化利用研究的过程中,科学界先前已成功将其转变为简单分子。对于合成长碳链碳水化合物(超过12个碳原子的),始终缺乏有效解决方案。中国科学院天津工业生物技术研究所团队通过创新技术路线,实现了这一转化,并达到了86%的高效转化率。
尽管中国大部分地区适宜甘蔗和甜菜的种植,每年仍需进口约500万吨糖以满足1500万吨的国内需求。传统制糖业占用大量耕地,并在农业生产过程中增加环境负担。“空气制糖”技术带来了解决这些问题的新方法。
研究团队介绍了一种包括两个步骤的合成工艺:
1、在催化剂和酶的协同效应下将二氧化碳转化为甲醇
2、基于甲醇合成多种糖类分子(例如果糖、直链淀粉和支链淀粉)
此技术以短反应链和低能耗为特点,实验室阶段已实现稳定运行。科研人员表示,将继续推进该技术的产业化应用,以支持“碳中和”背景下的绿色制造革新。