A mesterséges fotoszintézis jelentheti az élelmiszerek jövőjét

Szerző: Gáspár Kinga Dátum: 2022. 07. 26. 11:49

A fotoszintézis révén a növények a vizet, a szén-dioxidot és a napfény energiáját cukrokká alakítják, amelyeket biomassza növesztésére használnak fel. Ez a folyamat évmilliók óta a tápláléklánc alapja, mégis meglepően nem hatékony. A University of California Riverside tudósai most megtalálták a módját, hogyan javítsák az anyatermészetet a biológiai fotoszintézis teljes megkerülésével.

Valójában a napfényben található energiának csak körülbelül egy százaléka kerül ténylegesen a növénybe fotoszintézissel

A kutatócsoport egy speciális típusú elektrolizátort – egy olyan eszközt, amely elektromosság segítségével hasznos molekulákat nyer ki a nyersanyagokból – használt a szén-dioxid acetát nevű anyaggá alakítására. A növények közvetlenül fogyaszthatják ezt az anyagot a növekedéshez, anélkül, hogy fotoszintézisre lenne szükségük. A csapat napelemeket használt az elektrokatalízishez szükséges energia előállításához.

A mesterséges rendszer a napfényt sokkal hatékonyabban alakítja élelmiszerré, mint a biológiai fotoszintézis. Kísérletek során kiderült, hogy a gombák, élesztőgombák és zöld algák teljes sötétségben is termeszthetők az elektrolizátorból származó acetát segítségével. Az algák acetáttal történő előállítása négyszer energiahatékonyabb volt, mint a fotoszintézissel történő előállítás. Az élesztő nem fotoszintetizál, és általában kukoricából származó cukrok felhasználásával termesztik. Az acetátos tenyésztés azonban 18-szor hatékonyabb volt.

A Nature Food folyóiratban megjelent tanulmány azt sugallja, hogy a mesterséges fotoszintézis segíthet enyhíteni az éghajlatváltozás élelmiszertermelésre gyakorolt hatásait. Lehetséges, hogy a technológiát olyan élelmiszer-erdők létrehozására lehetne használni, amelyek jobban ellenállnak a szárazságnak, az árvizeknek és más szélsőséges időjárási eseményeknek. Bár a mesterséges fotoszintézis segíthet megoldani néhány, az éghajlatváltozás okozta problémákat, fontos lesz más kérdésekkel is foglalkozni, ha valóban enyhíteni akarjuk az éghajlatváltozás élelmiszertermelésre gyakorolt hatásait.

A technológiával olyan „élelmiszergyárakat” lehetne létrehozni, amelyek teljesen függetlenek a napfénytől. Ez lehetővé tenné a növények termesztését olyan helyeken, ahol kevés a napfény, például a föld alatt vagy az űrben. A kutatás még korai szakaszában jár, de a technológia alkalmazási lehetőségei számosak.

Spring Wise