Yeni Yapay Fotosentez Yöntemi Güneş Işığı Olmadan Yiyecek Yetiştiriyor

Daha az kaynak kullanarak nasıl daha fazla gıda yetiştirebiliriz? Sürekli büyüyen küresel nüfus, sürdürülebilir ve uygun fiyatlı gıda üretmenin sürekli yeni yollarını aramayı gerektirdiğinden, bilim adamları yüzyıllardır olmasa da onlarca yıldır bu soruya odaklandılar.

İşte çoğumuzun hiç düşünmediği bir soru, çünkü çok anlaşılmaz görünüyor: Peki ya mahsuller güneş ışığı olmadan büyüyebilseydi - değil dikey çiftlik- LED ışığın güneşin yerini aldığı, ancak zifiri karanlıkta mı?

Geçen hafta yayınlanan bir makale Doğa yemeği tam da bunu yapmanın yöntemini ayrıntılarıyla anlatıyor.

Fotosentez karbondioksit, su ve güneş ışığını glikoz ve oksijene dönüştürmek için bir dizi kimyasal reaksiyon kullanır. Işığa bağımlı aşama ilk önce gelir ve enerjiyi bitkilere aktarmak için güneş ışığına güvenir ve bitkiler onu kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu kimyasal enerji ve karbondioksitin karbonhidrat molekülleri (glikoz gibi) oluşturmak için kullanıldığı ışıktan bağımsız aşama (aynı zamanda Calvin Döngüsü olarak da adlandırılır) takip eder.

UC Riverside ve Delaware Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, ışığa bağımlı aşamayı tamamen atlayarak bitkilere Calvin Döngüsünü zifiri karanlıkta tamamlamak için ihtiyaç duydukları kimyasal enerjiyi sağlamanın bir yolunu buldu. Karbondioksit ve suyu dönüştürmek için elektroliz kullandılar asetat, bir tuz veya ester formu asetik asit ve biyosentez için ortak bir yapı taşıdır (aynı zamanda sirkenin de ana bileşenidir). Ekip, asetatı karanlıkta bitkilere verdi ve bitkilerin bunu, güneş ışığından elde edecekleri kimyasal enerjiyi kullandıkları gibi kullanabildiklerini keşfetti.

Yöntemlerini çeşitli bitki türleri üzerinde denediler ve normal fotosentezle karşılaştırıldığında büyüme verimliliğindeki farklılıkları ölçtüler. Yeşil algler dört kat daha verimli bir şekilde büyürken, mayalar 18 kat daha fazla gelişme kaydetti.

Fotosentezle ilgili sorun, Dünya'da yaşamın başlangıcından beri var olmasına rağmen, güneş ışığından aldığı enerjinin yalnızca yüzde birini bitki için "yiyecek" haline dönüştürebilmesidir. Ekip ayrıca börülce, domates, tütün, pirinç, kanola ve yeşil bezelye bitkilerine asetat beslemede de başarılı oldu.

"Genellikle bu organizmalar, bitkilerden elde edilen şekerler veya milyonlarca yıl önce gerçekleşen biyolojik fotosentezin bir ürünü olan petrolden elde edilen girdiler üzerinde yetiştiriliyor." şuraya Elizabeth Hann, çalışmanın ortak yazarı. "Bu teknoloji, biyolojik fotosenteze dayanan gıda üretimiyle karşılaştırıldığında, güneş enerjisini gıdaya dönüştürmenin daha verimli bir yöntemidir."

Bitki büyümesini güneş ışığından ayırmanın, kulağa tuhaf gelse de, gıda üretimi için çok büyük potansiyel faydaları olacaktır. İklim değişikliği hava durumunu ve dolayısıyla mahsul verimini giderek daha fazla tahmin edilemez hale getirdiğinden, gıdayı kontrollü ortamlarda yetiştirmek daha çekici ve gerekli hale geliyor. dikey çiftlikler. Güneş ışığının yerine yapay fotosentez kullanan mahsuller teorik olarak hemen hemen her yerde yetiştirilebileceğinden, iç mekanlarda daha fazla mahsul yetiştirebilmek, ürünleri tamamen yeni bir "yerel" seviyesine taşıyacaktır.

“kullanma yapay fotosentez Gıda üretmeye yönelik yaklaşımlar, insanları nasıl beslediğimiz konusunda bir paradigma değişikliği yaratabilir." şuraya çalışmanın ilgili yazarı, UC Riverside kimya ve çevre mühendisliği yardımcı doçenti Robert Jinkerson. "Gıda üretiminin verimliliğini artırarak daha az araziye ihtiyaç duyulur ve tarımın çevre üzerindeki etkisi azalır."

Bu metodolojinin büyük ölçekli gıda üretimi için ciddi olarak düşünülebilmesinden önce üzerinde çalışılması gereken bazı önemli ayrıntılar var. Geleneksel tarıma veya diğer teknolojiyle geliştirilmiş gıda yetiştirme tekniklerine kıyasla ne kadar enerji, su ve diğer kaynaklar kullanılır? Asetatla beslenen bitkilerin dokusu, tadı ve besin içeriği güneş ışığında yetişen bitkilerle aynı mıdır?

Doğayla uğraşmak her zaman karanlık bir girişim gibi görünür, ancak Yeşil devrim için günümüzün GDO'larının ortaya çıkışıinsanlar bunu yüzyıllardır yapıyor; Hayatta kalmamız bir dereceye kadar doğayı manipüle etme yeteneğimize bağlı. Şu anda bu manipülasyonun sonuçlarını görüyoruz, ancak bunun gibi teknikler yapay fotosentez Büyüyen küresel nüfusu beslemeye devam ederken, verdiğimiz hasarı onarmak için ihtiyaç duyacağımız alet çantasının bir parçası olabiliriz.

Resim Kredi: Marcus Harland-Dunaway/UCR

• Akıllı para. Avrupa'nın En İyi Bitcoin ve Kripto Borsası.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. SERBEST ERİŞİM.
• KriptoHawk. Altcoin Radarı. Ücretsiz deneme.
• Kaynak: https://singularityhub.com/2022/07/01/new-artificial-photosynthesis-method-grows-food-with-no-sunshine/