أخبار ar.wedoany.com، أطلق فريق بحثي بقيادة مستشفى شاريتيه الجامعي في برلين (Charité – Universitätsmedizin Berlin) مشروعًا يحمل اسم CarboNcare، يهدف إلى تحويل الميثانول إلى مواد خام كيميائية مثل حمض اللاكتيك وحمض السكسينيك و2،3-بوتانديول عبر تربية البكتيريا، وذلك كبديل للمواد الخام الأحفورية التقليدية. حصل المشروع على منحة قدرها 3.1 مليون يورو من برنامج Pathfinder Grant التابع لمجلس الابتكار الأوروبي (EIC)، والذي يدعم الابتكارات الثورية ذات الإمكانات السوقية العالية.
تعتمد معظم المنتجات اليومية مثل البلاستيك والأدوية ومستحضرات التجميل على المواد الخام الأحفورية. وتعاني الصناعة الكيميائية من اعتماد كبير على الموارد المحدودة مثل النفط والغاز الطبيعي أو الفحم، بينما تتطلب البدائل القائمة على السكر والكتلة الحيوية مساحات من الأراضي وتتنافس مع إنتاج الغذاء. وأوضح الدكتور شتيفن ليندنر-ميلريش، رئيس مشروع CarboNcare والمعهد الكيميائي الحيوي في شاريتيه، أن هدف المشروع هو إنتاج المواد الكيميائية دون الاعتماد على المواد الخام الأحفورية أو النباتية، مما يعزز استدامة الصناعة الكيميائية دون تعريض الأمن الغذائي للخطر. ولهذا الغرض، استعان الفريق بمجموعة متنوعة من الوسائل في مجال التكنولوجيا الحيوية.
يسعى الباحثون إلى تحقيق اقتصاد دائري لثاني أكسيد الكربون، أي استخدام ثاني أكسيد الكربون المنبعث من حرق المنتجات البلاستيكية في نهاية دورة حياتها كأساس للإنتاج، مما يشكل دورة كربون دون انبعاثات إضافية. حاليًا، أصبح احتجاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء لإنتاج الميثانول أمرًا ممكنًا، وهو مادة خام أساسية رئيسية في الصناعة الكيميائية.
يتمثل جوهر مشروع CarboNcare في تحويل الميثانول إلى منتجات وسيطة مهمة مثل حمض اللاكتيك وحمض السكسينيك و2،3-بوتانديول. تُستخدم هذه المنتجات في الأدوية (مثل طلاء الأقراص)، والأغذية (مثل المواد الحافظة ومحسنات النكهة)، والبلاستيك الحيوي، ومستحضرات التجميل (مثل أحمر الشفاه والكريمات)، والمطاط المستخدم في صناعة الإطارات. يقوم الفريق بتعديل جيني لسلالتين من البكتيريا، هما الإشريكية القولونية (Escherichia coli) والزائفة الزنجارية (Pseudomonas putida)، لتمكينها من "التهام" الميثانول وإفراز الجزيئات المستهدفة. وأوضح شتيفن ليندنر-ميلريش أن البكتيريا عادةً ما تستخدم الطاقة لنموها بدلاً من إنتاج المواد الكيميائية، لذلك ربط الفريق نمو البكتيريا بإنتاج المنتج المستهدف، مما يحفزها على إنتاج الجزيئات المستهدفة أثناء نموها. يزيد هذا النهج من الإنتاجية ويجعل العملية أكثر استقرارًا وقابلية للتخطيط، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الصناعية.
يخطط فريق المشروع أولاً لمحاكاة عمليات التمثيل الغذائي الكيميائي الحيوي للبكتيريا على الكمبيوتر، ثم تعديل الكائنات البكتيرية. وأكد شتيفن ليندنر-ميلريش أنه بالإضافة إلى البيولوجيا الجزيئية، يركز الفريق أيضًا على التوسع الصناعي. يجب تصميم عملية التخمير لضمان تشغيلها بشكل موثوق على نطاق صناعي، وسيتم تحليل توازنها البيئي وجدواها الاقتصادية. يوفر ثمانية شركاء أوروبيين من البحث والصناعة في مشروع CarboNcare خبرات متعددة التخصصات.
يأمل شتيفن ليندنر-ميلريش في تطوير بديل مستدام للصناعة الكيميائية يمكن مقارنته بأساليب الإنتاج الحالية، مما يجعل المنتجات اليومية مثل البلاستيك ومستحضرات التجميل محايدة مناخيًا. ويشير الطلب في السوق على المواد الكيميائية الأساسية إلى الإمكانات الكبيرة لهذا النهج: فحمض اللاكتيك وحده، بلغ حجم سوقه العالمي حوالي 2.9 مليار يورو في عام 2021، ولا يزال في نمو مستمر.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
