Od milionów lat fotosynteza pozwala roślinom na przekształcanie wody, dwutlenku węgla za pomocą energii ze światła słonecznego w biomasę roślinną i żywność, którą spożywamy. Jednak proces ten jest bardzo nieefektywny, ponieważ tylko około 1 proc. energii znajdującej się w świetle słonecznym trafia do rośliny. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside i Uniwersytetu w Delaware znaleźli jednak sposób na całkowite ominięcie fotosyntezy biologicznej i stworzenie żywności niezależnej od światła słonecznego za pomocą sztucznej fotosyntezy.
Nowe badania, opublikowane w czasopiśmie naukowym „Nature Food”, wykorzystują dwuetapowy proces elektrokatalityczny do przekształcania dwutlenku węgla, elektryczności i wody w octan, który jest głównym składnikiem octu. Organizmy produkujące żywność następnie zużywają octan w całkowitej ciemności, aby rosnąć. W połączeniu z panelami słonecznymi generującymi energię elektryczną do elektrokatalizy, ten hybrydowy system organiczno-nieorganiczny może gwałtownie zwiększyć wydajność produkcji żywność.
Eksperymenty wykazały, że wiele roślin można z powodzeniem hodować w ciemności, w tym zielone algi, drożdże i grzybnię wielu jadalnych odmian grzybów. Produkcja glonów za pomocą tej technologii jest mniej więcej czterokrotnie bardziej wydajna niż ich uprawa fotosyntetyczna. Produkcja drożdży jest około 18-krotnie bardziej efektywna niż typowa uprawa przy użyciu cukru pozyskiwanego z kukurydzy.
Czytaj więcej
Nanotechnologia to sposób na walkę ze zmianami klimatycznymi, pozyskanie wody pitnej i podbój kos...
Naukowcy przekonują, że dzięki nowej technologii będzie można wyhodować organizmy produkujące żywność bez udziału fotosyntezy biologicznej. Zazwyczaj organizmy te hoduje się na cukrach pochodzących z roślin lub surowcach pochodzących z ropy naftowej, która jest produktem biologicznej fotosyntezy, która miała miejsce miliony lat temu. Zbadano również możliwość zastosowania tej technologii do hodowli roślin uprawnych. Groszek zwyczajny, pomidor, tytoń, ryż, rzepak i zielony groszek były w stanie wykorzystać węgiel z octanu, gdy były hodowane w całkowitej ciemności.
