Καλλιεργητικές καλλιέργειες, δεν απαιτείται ήλιος

Η φωτοσύνθεση είναι μια από τις πιο βασικές συνταγές της ζωής. Τα φυτά συνδυάζουν το φως του ήλιου, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγουν οξυγόνο, μαζί με θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται οι οργανισμοί για να αναπτυχθούν.

Τώρα, οι επιστήμονες έχουν βρει έναν τρόπο να αφαιρέσουν το ηλιακό φως από την εξίσωση.

Σε ένα νέο μελέτη που διεξάγεται από το Στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Ρίβερσαϊντ και στο Πανεπιστήμιο του Ντέλαγουερ, ερευνητές έχουν αναπτύξει επιτυχώς φυτά χρησιμοποιώντας τεχνητή φωτοσύνθεση, πράγμα που σημαίνει ότι τα φυτά δεν χρειάζονται επαφή με το φως του ήλιου για να αναπτυχθούν αποτελεσματικά. Αντίθετα, τα φυτά βασίζονται σε οξικό – μια χημική ένωση που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα φυτά για να αναπτυχθούν – που παράγεται σε ένα εργαστήριο χωρίς ήλιο.

Οι ερευνητές ξεπέρασαν την ανάγκη για ηλιακό φως χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτροκαταλυτική διαδικασία κατά την οποία νερό, ηλεκτρισμός και διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή οξικού. Στη συνέχεια, το οξικό άλας αντικαθιστά την ανάγκη του φυτού για γλυκόζη, την οποία τα φυτά δημιουργούν και καταναλώνουν ως μέρος της παραδοσιακής φωτοσύνθεσης.

Μόλις παρασκευαστεί το οξικό, οι ερευνητές το προσθέτουν σε φιαλίδια, στα οποία τα φυτά αναπτύσσονται υδροπονικά. Για τη διαδικασία, οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα εργαλείο που ονομάζεται acηλεκτρολύτης διοξειδίου του άνθρακα. Σύμφωνα με α δελτίο τύπου, οι ηλεκτρολύτες είναι «συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό για να μετατρέψουν πρώτες ύλες όπως το διοξείδιο του άνθρακα σε χρήσιμα μόρια και προϊόντα». Σε αυτή την περίπτωση, ο ηλεκτρολύτης χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα σε οξικό.

Η τεχνολογία δεν λειτουργεί πλήρως χωρίς ήλιο. Σε αυτή την περίπτωση, η ηλεκτρική ενέργεια που δεσμεύεται για τη δημιουργία του οξικού προέρχεται από ηλιακούς συλλέκτες. Τα φυτά, ωστόσο, εξακολουθούν να μην μουλιάζουν σε καμία από τις ακτίνες του ήλιου.

Με το οξικό ως υποκατάστατη πηγή τροφής, τα φυτά όχι μόνο μπόρεσαν να αναπτυχθούν σε απόλυτο σκοτάδι, μερικά ακόμη και ευδοκίμησαν. Σύμφωνα με τη μελέτη, για ορισμένα από τα φυτά, η διαδικασία στο σκοτάδι ήταν έως και 18 φορές πιο αποτελεσματική από τη φωτοσύνθεση με το φως του ήλιου.

Σε αντίθεση με την τεχνητή διαδικασία, η βιολογική φωτοσύνθεση δεν είναι ακριβώς ενεργειακά αποδοτική. Σύμφωνα με τη μελέτη, τα φυτά συνήθως καταλήγουν με μόνο το ένα τοις εκατό της ενέργειας που βρίσκεται στο φως του ήλιου.

Καλλιεργητικές καλλιέργειες δεν απαιτείται ήλιος

«Αυτή η τεχνολογία είναι μια πιο αποτελεσματική μέθοδος μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε τροφή, σε σύγκριση με την παραγωγή τροφίμων που βασίζεται στη βιολογική φωτοσύνθεση», δήλωσε η Elizabeth Hann, υποψήφια διδάκτορας στο Jinkerson Lab και συν-επικεφαλής της μελέτης. δελτίο τύπου.

Οι ερευνητές είχαν επιτυχία με καλλιέργειες που φέρουν τρόφιμα όπως ρύζι, jalapeños, ντομάτες, αρακά και μαρούλι, εκτός από την καλλιέργεια μαγιάς, φυκιών και μύκητα που παράγουν μανιτάρια.

Η καινοτομία αφήνει την πόρτα ανοιχτή για πιο επιτυχημένη καλλιέργεια σε εσωτερικούς χώρους, με λιγότερη ανάγκη για μεγάλη χρήση γης σε εξωτερικούς χώρους όταν πρόκειται για την ανάπτυξη των καλλιεργειών στο μέλλον. Εκτός από την πιο αποτελεσματική καλλιέργεια σε εσωτερικούς χώρους εδώ στη Γη, η διαδικασία παρέχει μια πιθανή λύση για καλλιέργεια εκτός αυτού του κόσμου.

Robert Jinkerson, επίκουρος καθηγητής χημικής και περιβαλλοντικής μηχανικής στο UC Riverside και αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης,

είπε: «Η χρήση προσεγγίσεων τεχνητής φωτοσύνθεσης για την παραγωγή τροφής θα μπορούσε να είναι μια αλλαγή παραδείγματος για το πώς ταΐζουμε τους ανθρώπους. Με την αύξηση της αποδοτικότητας της παραγωγής τροφίμων, απαιτείται λιγότερη γη, μειώνοντας τον αντίκτυπο της γεωργίας στο περιβάλλον. Και για τη γεωργία σε μη παραδοσιακά περιβάλλοντα, όπως το διάστημα, η αυξημένη ενεργειακή απόδοση θα μπορούσε να βοηθήσει να τροφοδοτηθούν περισσότερα μέλη του πληρώματος με λιγότερες εισροές».

Σχολιάστε