Καλλιέργεια φυτών στο απόλυτο σκοτάδι χάριν στην τεχνητή φωτοσύνθεση

Ερευνητές του University of California κατάφεραν να βελτιώσουν την φυσική διαδικασία της φωτοσύνθεσης προκειμένου να ενισχύσουν την ανάπτυξη των φυτών, αλλά και να της επιτρέψουν να συμβεί ακόμη και στο σκοτάδι. Με αυτόν τον τρόπο θα μπορούσε να ενισχυθούν οι αγροκαλλιέργειες σε περιοχές όπου δεν υπάρχει αρκετή ηλιοφάνεια, ενώ πιο μακρινός στόχος είναι να παρέχουν τροφή στις μελλοντικές επανδρωμένες διαστημικές αποστολές.

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα φυτά απορροφούν ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία και την χρησιμοποιούν για να δημιουργήσουν την τροφή τους από διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Η διαδικασία αυτή συμβαίνει στην Γη εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, και προφανώς αποτελεί κύριο παράγοντα για την ανάπτυξη και της εξέλιξης της ζωής στον πλανήτη μας. Παρόλα αυτά, τα φυτά καταφέρνουν να απορροφήσουν μόλις το 3-6% της ενέργειας από την ηλιακή ακτινοβολία.

Οι ερευνητές πειραματίζονται με μεθόδους τεχνητής φωτοσύνθεσης εδώ και αρκετά χρόνια, με σκοπό να αυξήσουν την απόδοση της φυσικής διαδικασίας. Μάλιστα, αυτά τα «τεχνητά φύλλα» μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες μορφές πράσινης ενέργειας όπως καύσιμο υδρογόνο, μεθανόλη, εναλλακτικά πλαστικά ή ακόμη και μόρια φαρμάκων. Στην συγκεκριμένη εξέλιξη κατάφεραν να δημιουργήσουν οξικό άλας, ένα από τα βασικά συστατικά του ξυδιού. Στη συνέχεια τάισαν τα φυτά με αυτό ως πηγή άνθρακα και πρακτικά παρέκαμψαν την φυσική φωτοσύνθεση. Ήδη έχουν πραγματοποιήσει δοκιμές σε διάφορα φυτά συμπεριλαμβανομένης της μαγιάς, των πράσινων φυκών, των μανιταριών, της ντομάτας, του καπνού, του ρυζιού, της canola και του πράσινου μπιζελιού.

Μέσα από την έρευνα τους έδειξαν πως οι οργανισμοί αυτοί μπορούν να αναπτυχθούν μέσα σε διάλυμα οξικού άλατος ακόμα και στο απόλυτο σκοτάδι, αλλά και με μεγαλύτερη απόδοση στο φως του Ήλιου. Για παράδειγμα, τα φύκια αναπτύχθηκαν 4 φορές περισσότερο, ενώ η παραγωγή της μαγιάς αυξήθηκε κατά 18 φορές.

Όπως δήλωσε ο Marcus Harland-Dunaway, επικεφαλής της έρευνας,

Ανακαλύψαμε πως ένα ευρύ φάσμα καλλιεργειών μπορούν να εκμεταλλευτούν το οξικό άλας που παρέχουμε για να δημιουργήσουν τις βασικές μοριακές δομές που χρειάζεται ένας οργανισμός για να αναπτυχθεί. Με περαιτέρω μηχανικές που δοκιμάζουμε θα μπορούσαμε ίσως να αναπτύξουμε καλλιέργειες μέσα σε οξικό άλας ως έξτρα πηγή ενέργειας για να ενισχύσουμε την απόδοση τους.

Μελλοντικά θα μπορούσε αυτή η μέθοδος να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη καλλιεργειών σε μη ιδανικές συνθήκες, όπως μέσα σε πόλεις ή ακόμα και στο Διάστημα ή σε άλλους πλανήτες.

Σύμφωνα με τον Robert Jinkerson, εκ των συγγραφέων της έρευνας,

Προσεγγίζοντας την τεχνητή φωτοσύνθεση ως μέσο για την παραγωγή τροφής θα μπορούσε να αποτελέσει μια ιδανική λύση για να τραφεί ο πληθυσμός του πλανήτη. Ενισχύοντας την απόδοση της παραγωγής θα απαιτούνται μικρότερες εκτάσεις για τις καλλιέργειες και φυσικά θα μειώνεται το ενεργειακό αποτύπωμα τους. Παράλληλα, οι καλλιέργειες σε δύσκολες συνθήκες, όπως το Διάστημα, θα μπορούσε να βοηθήσει να τραφούν τα πληρώματα των μελλοντικών αποστολών.

[via]

^*Ακολουθήστε το Techgear.gr στο Google News για να ενημερώνεστε άμεσα για όλα τα νέα άρθρα!