在全球氣候變暖與資源緊缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)下，科學(xué)家們正尋找創(chuàng)新的解決方案。日本大阪大學(xué)和豐田中央研究所的一項突破性成果——利用二氧化碳以遠(yuǎn)超光合作用速度生產(chǎn)糖的技術(shù)，特別是二水合鎢酸鈉作為催化劑的應(yīng)用，正引領(lǐng)制糖行業(yè)進(jìn)入一個新的紀(jì)元。
二水合鎢酸鈉圖片
傳統(tǒng)上，砂糖等食用糖依賴甘蔗和玉米等農(nóng)作物的種植，而肉類蛋白質(zhì)則通過家畜飼養(yǎng)獲得。這些方法不僅消耗大量土地和水資源，還排放大量溫室氣體。面對全球人口增長和資源緊張的雙重壓力，尋找替代方案迫在眉睫。
糖的基本構(gòu)成元素為碳、氧、氫，與二氧化碳高度契合。自然界中，植物通過光合作用實現(xiàn)了這一轉(zhuǎn)化，但速度緩慢且效率低下。大阪大學(xué)和豐田中央研究所的研究團(tuán)隊則另辟蹊徑，通過電流作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醛，再利用創(chuàng)新的催化劑——二水合鎢酸鈉，在中性水溶液中高效合成糖。
作為高效的催化劑，二水合鎢酸鈉能在中性水溶液中穩(wěn)定工作，促進(jìn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖的過程，效率遠(yuǎn)超自然光合作用。這一創(chuàng)新不僅提高了糖的轉(zhuǎn)化率，還顯著降低生產(chǎn)成本，為實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用掃清了障礙。
與傳統(tǒng)的氫氧化鈣催化劑相比，二水合鎢酸鈉能夠防止糖在反應(yīng)過程中分解，確保化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。這一特性使得糖的產(chǎn)量大幅提升，同時減少了對環(huán)境的負(fù)面影響。
據(jù)了解，利用二水合鎢酸鈉作催化劑將甲醛的碳原子轉(zhuǎn)化為糖的轉(zhuǎn)化率為60%，對比傳統(tǒng)方式提高了1.5倍。
砂糖圖片
展望未來，利用二水合鎢酸鈉催化二氧化碳制糖的技術(shù)有望在全球范圍內(nèi)得到推廣。該技術(shù)不僅可用于生產(chǎn)食用糖，還可作為人造肉等蛋白質(zhì)來源的原料，進(jìn)一步緩解食物短缺問題。時，從工廠和發(fā)電站回收的二氧化碳可作為原料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，助力全球脫碳事業(yè)。
隨著技術(shù)的不斷成熟和完善，我們有理由相信，二水合鎢酸鈉將在制糖行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，引領(lǐng)我們走向一個更加綠色、高效、可持續(xù)的未來。
