Các nhà khoa học tìm ra cách tái thiết lại thực vật tự nhiên để chống biến đổi khí hậu

Một điều mà chúng ta vẫn luôn nghĩ tới khi biết rằng lượng CO2 trong không khí quá cao so với quy định, đó là tìm ra một cách nào đó để thải ít CO2 hơn vào không khí.

Nhưng không chỉ giảm thải là đủ, ta cũng phải tính tới việc triệt tiêu bớt CO2 trong không khí đi. Và may mắn thay, ta đã có sẵn một trong những chiến binh thầm lặng trong cuộc chiến trường kì ấy là chính là các loài thực vật.

Theo tính toán, quá trình quang hợp của thực vật hút khoảng 25% lượng khí thải CO2 mà ta thải ra khi ta đốt nhiên liệu. Đó là một điều hoàn toàn tuyệt vời, nhưng tốc độ chậm là một vấn đề khá nan giải, xét tới việc ta đang thải ra một lượng CO2 khổng lồ. Ta cần một cách đẩy nhanh tốc độ triệt tiêu CO2.

Đó là mục tiêu mà các nhà khoa học Đức hướng tới trong nghiên cứu mới của mình. Họ đã phát triển ra một hệ thống tổng hợp có khả năng kết hợp CO2 lại thành những hợp chất hữu cơ có tên carbon đông. Với cách thức này, CO2 sẽ nhanh chóng được thu gom, với một tốc độ nhanh hơn cách thức của tự nhiên và nó cũng tiết kiệm năng lượng hơn nữa.

Trong quá trình quang hợp, một chất enzyme xúc tác có tên RuBisCo sẽ giúp biến đổi CO2 thành glucose, nguồn năng lượng của thực vật.

Theo lời của trưởng ban nghiên cứu, anh Tobias Erb thì quá trình này có một điểm trừ đó là RuBisCo hoạt động khá là chậm và một mình loại enzyme này khiến cho toàn bộ quá trình bị chậm đi nhiều lần.

Anh Tobias Erb.

“Thậm chí nó còn có tác dụng ngược lại, có nghĩa rằng cứ 5 trường hợp thì có 1 lần RuBisCo sẽ trộn lẫn CO2 với khí oxy, điều đó sẽ khiến cho việc hấp thụ CO2 càng chậm hơn nữa”, anh Tobias Erb bổ sung.

Để có thể đạt được thành công trong thử nghiệm lần này, đội ngũ các nhà nghiên cứu đã phải thử gần hết 40.000 loại enzyme trong thư viện enzyme mà còn người đã khám phá ra.

“Một số loại enzyme được tìm thấy trong cơ thể người, hay trong các loài vi khuẩn”, anh nói. Một số loài khác nữa thì tới từ thực vật, các loài trùng sống trên biển, ...

Từ thư viện dữ liệu khổng lồ này, các nhà nghiên cứu đã có thể xác định được 17 loại enzyme khác nhau từ 9 sinh vật sống khác nhau, đưa chúng qua một hệ thống biến đổi gồm 11 bước, và sản phẩm cuối cùng là một chu trình xử lý CO2 nhanh và hiệu quả hơn nhiều lần quang hợp.

Những enzyme thuộc nhóm có tên ECR này có thể mở đường cho việc tạo ra một hệ thống hữu cơ hấp thụ CO2 hiệu quả, có tiềm năng giúp cho bầu không khí của chúng ta sạch sẽ hơn rất nhiều.

“Nhóm ECR gồm những enzyme được siêu cường hóa, chúng có khả năng hấp thụ CO2 nhanh hơn 20 lần so với enzyme RuBisCo có trong tự nhiên”, anh Erb nói trong một cuộc họp báo.

Hiện tại vẫn còn quá sớm để nói rằng đây là một hệ thống hoàn toàn hiệu quả trong thực nghiệm. Những thử nghiệm mới chỉ diễn ra thành công trong ống nghiệm mà thôi.

Anh Erb ước tính rằng hệ thống này, khi được áp dụng, sẽ có thể hấp thụ CO2 nhanh hơn thực vật từ 2 tới 3 lần. Nhưng đó vẫn chỉ là “ước tính”, cần những nghiên cứu sâu hơn cho cách thức tiềm năng này.

“Cho tới giờ, vòng xoay đông đặc CO2 nhân tạo của chúng tôi vẫn hoạt động đúng những quy tắc căn bản”, anh Erb nói. “Hệ thống này có thể coi là ‘cấy ghép một trái tim kim loại’ này chắc chắn sẽ là một trong những thử thách lớn khi chúng tôi tiến hành trên tảo hoặc thực vật”.

Nếu như trong tương lai, chúng ta có thể thực hiện thành công việc cấy ghép này, ta sẽ có một phương thức triệt tiêu CO2 trong bầu khí quyển hiệu quả hơn cây xanh tự nhiên hiện tại gấp nhiều lần.

Tham khảo ScienceAlert