Zetmeel uit CO2 maken is niets nieuws. Planten zoals granen en mais doen dat van nature, maar gebruiken daarvoor een lang en ingewikkeld chemisch proces. Chinese onderzoekers hebben nu een methode ontdekt waarmee dat veel efficiënter kan. Daardoor kan er enorm worden bespaard op landbouwgrond en de inzet van kunstmest en pesticiden, en kan CO2 zinvol worden gebruikt.
Chinese wetenschappers rapporteerden onlangs voor het eerst een kunstmatige zetmeelsynthese uit koolstofdioxide (CO2). De resultaten werden onlangs gepubliceerd in Science.
De nieuwe methode maakt het mogelijk om zetmeelproductie te verschuiven van traditionele landbouw naar industriële productie, en introduceert een nieuwe technische route voor het synthetiseren van complexe moleculen uit CO2.
Zetmeel is het belangrijkste bestanddeel van graan en een belangrijke industriële grondstof. Het wordt voornamelijk geproduceerd door gewassen zoals maïs door CO2 vast te leggen door middel van fotosynthese. Dit proces omvat ongeveer 60 biochemische reacties en complexe fysiologische regulatie. De theoretische energie omzetting efficiëntie van dit proces is slechts ongeveer 2%.
Duurzame productie van zetmeel en gebruik van CO2 zijn dringend nodig om de grote uitdagingen zoals de voedselcrisis en klimaatverandering, het hoofd te bieden. Het ontwikkelen van andere routes dan fotosynthese van planten voor het omzetten van CO2 in zetmeel is een belangrijke disruptieve technologie.
Industrieel zetmeel uit co2 veel efficiënter
De nieuwe kunstmatige route kan zetmeel uit CO2 produceren met een efficiëntie die 8,5 keer hoger is dan de biosynthese van zetmeel in maïs.
"Volgens de huidige technische parameters komt de jaarlijkse productie van zetmeel in een bioreactor van één kubieke meter theoretisch overeen met de jaarlijkse zetmeelopbrengst van 1/3 hectare maïs zonder rekening te houden met de energie-input", zegt CAI Tao, hoofdauteur van de studie.
Als de totale kosten van het proces in de toekomst kunnen worden teruggebracht tot een economisch vergelijkbaar niveau met beplanting in de landbouw, zou dit proces meer dan 90% van de gecultiveerde grond en zoetwaterbronnen kunnen besparen.
Bovendien zou het ook helpen om de negatieve milieu-impact van het gebruik van pesticiden en meststoffen te voorkomen, de voedselzekerheid te verbeteren en een koolstof neutrale bio-economie mogelijk te maken.
