کشف روشی جدید برای تثبیت کربن

|
۰ دیدگاه
کشف روشی جدید برای تثبیت کربنی

دانشمندان توانستند روش جدیدی پیدا کنند که به کمک آن کربن دی اکسید را سریع تر از عمل فتوسنتز گیاهان جذب می کند. این روش جدید می تواند کمک بزرگی به پاکیزگی هوا کند.
به گزارش کلیک، اعتقاد مرسوم درباره بالا بودن خطرناک سطوح کربن دی اکسید در هوا، باعث شده است تا دانشمندان به دنبال راه هایی بگردند تا بتوانند اطمینان حاصل کنند که ما در اولین قدم، میزان کربن دی اکسید کمتری را به هوا می فرستیم.
البته وجود گیاهان کمک زیادی به تصفیه هوای زمین و کاهش کربن دی اکسید حاصل از فعالیت های انسانی می کند. گیاهان حدود ۲۵ درصد از کربن دی اکسید آزاد شده در هوا بر اثر تولید سوخت را طی عمل فتوسنتز جذب می کنند. اما مشکل این جاست که سیستم طبیعت به نسبت میزان کربن دی اکسید تولیدی توسط بشر، بسیار کند و در نتیجه ناکافی است.
اما آیا هیچ روشی برای سرعت بخشیدن به عمل جذب کربن دی اکسید وجود ندارد؟
این پرسش مبنای مطالعه ای است که گروهی از پژوهشگران آلمانی ترتیب داده اند و منجر به توسعه یک سیستم ترکیبی برای تبدیل کربن دی اکسید آزاد شده در ساخت ترکیبات ارگانیک شده است. این عمل که تثبیت کربنی نامیده می شود، هم بسیار سریع تر از فتوسنتز گیاهان است و هم از نظر مصرف انرژی به صرفه تر است.
وقتی گیاهان کربن را در طی چرخه ای که “چرخه کلوین” نامیده می شود و در واقع دومین مرحله از فتوسنتز است، جذب می کنند، آنزیمی به نام رابیسکو (RuBisCo) به عمل کاتالیزاسیون تبدیل کربن دی اکسید به گلوکز کمک می کند. گلوکز همان ماده است که گیاهان برای تامین انرژی از آن استفاده می کنند.

براساس گفته “توبیاس ارب” ارشد گروه تحقیقاتی از انستیتو میکروبیولوژی خاکی ماکس پلانک (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology) نقطه ضعف این سیستم این است که رابیسکو نمی تواند به تنهایی سریع عمل کند که این موضوع تمام فرایند را کند می کند.
ویلیام هرکویتز هم در این مورد اعلام کرده است که رابیسکو کند عمل می کند و کمی هم خطا دارد. این به آن معناست که در هر پنجاه بار تلاش رابیسکو مقداری از کربن دی اکسید را با گاز اکسیژن ترکیب می کند که به همین دلیل سرعت جذب کربن را آهسته می کند.
این گروه برای این که ببینند می توانند سیستم بهتری طراحی کنند یا نه، از آزمایشگاهی استفاده کردند که حدود ۴۰۰۰۰ آنزیمی را که تاکنون شناخته شده است، در خود دارد.
“ارب” اعلام کرده است: بعضی از این آنزیم ها در بدن انسان پیدا شده است در حالی که برخی دیگر از گیاهان به دست آمده و میکروب هایی هستند که در اقیانوس ها و سطح گیاهان وجود دارند.
بعد از انجام این مطالعات گروه توانستند ۱۷ آنزیم را از ۹ ارگانیسم مختلف شناسایی کنند و آن ها را در یک سیستم جدید ۱۱ مرحله ای مهندسی کردند که چرخه کلوین را به طور موثر بازسازی می کرد اما نتایج بسیار بهتری داشت.
این آنزیم ها که به گروه خاصی به نام ECR تعلق دارند، می توانند منجر به راهی برای ساخت یک سیستم جذب کربن به صورت ارگانیک شوند که به طور چشمگیری موثرتر است.
ECR ها آنزیم هایی هستند که قادر به تثبیت کربن دی اکسید با نرخی نزدیک به ۲۰ بار سریع تر از بیشتر آنزیم های تثبیت کننده کربن دی اکسید در طبیعت هستند.
از آن جا که این فرایند تا به حال فقط در لوله آزمایش صورت گرفته است، هنوز برای تعیین سرعت سیستم در محیط طبیعی و قدرت آن در جذب کربن دی اکسید خیلی زود است.خود “ارب” هم با این که تخمین می زند که این روش ۲-۳ بار سریع تر از فتوسنتز گیاهان است اما بیان کرده است که باید منتظر عملکرد این سیستم در محیط واقعی باشیم.
“لیزا آینزورث” زیست شناس گیاهی دانشگاه ایلینوی گفته است: این دستاورد برای سیستم های زیست شناسی بی نظیر و هیجان انگیز است و نشان می دهد که تئوری تثبیت کربن دی اکسید می تواند واقعا عملی شود.

فروزان طاهری
اگر بخوام یه نامه از زندگیم بنویسم، خیلی کوتاهش میشه پر ماجرا و عالی و به سرعت رو به بالا، اونقدر که یه وقتا ترس برم میداره! شانس اینو داشتم که از دانشگاه تهران مهندسیم رو بگیرم ولی اگه شما این شانس رو نداشتین بهتون میگم چیز چندانی رو از دست ندادین! می نویسم، تدریس می کنم، برای چندتا وبسایت داخلی و بین المللی تولید محتوا می کنم، ترجمه می کنم و یادم می مونه لبخند بزنم!
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.