Bilim insanları, Güneş ışığı olmadan, yapay fotosentez ile bitki yetiştirdiler

Doğadaki belki de en etkileyici olaylardan birinin fotosentez olduğunu söyleyebiliriz. Ancak fotosentez aynı zamanda, güneş ışığında bulunan enerjinin yalnızca yüzde 1'ini bitkiye aktarmasıyla şaşırtıcı bir şekilde verimsizdir.

UC Riverside ve Delaware Üniversitesi'ndeki bilim insanları, biyolojik fotosentez ihtiyacını aşmak için bir yöntem bulduklarını ve yapay fotosentez yoluyla güneş ışığı olmadan yiyecek üretmeye imkan tanıdığını söylüyorlar.

Nature Food'da bulgularını yayınlayan araştırmacılar, karbondioksiti, elektriği ve suyu sirkenin ana bileşeni olan asetata dönüştürmek için iki aşamalı bir elektrokatalitik süreç kullandılar. Daha sonra asetatı karanlıkta gıda üreten organizmalara uygulayarak bu organizmaların büyümesini sağladılar. Buldukları bu yöntem, karşılaştığımız çok ciddi iklim krizi karşısında çok ihtiyaç duyulan bir gıda yetiştirme alternatifi sağlayabilir.

UC Riverside araştırmacıları, yöntemlerinin güneş ışığı gerektirmediğini vurgulasalar da, yenilenebilir güneş enerjisiyle birlikte inanılmaz derecede etkili bir şekilde çalışabileceğine dikkat çekiyorlar. İlginç bir şekilde, elektrolize güç sağlamak için gereken elektriği üretmek için yöntemlerini güneş panelleriyle birleştirebileceklerini belirtiyorlar. Bu, güneş ışığının yiyeceğe dönüşüm verimliliğini bazı gıdalara kıyasla 18 kata kadar artıracaktır.

Bu, yöntemin Güneş'in enerjisine bağlı olmamasına rağmen güneş ışığını kullanabileceği ve diğer elektrik üretim biçimlerini kullanarak da işlev görebileceği anlamına geliyor.

Bilim insanları, araştırmaları sırasında karanlıkta, yeşil algler, maya ve mantar üreten mantar miselyumu da dahil olmak üzere, yöntemlerini kullanarak çok çeşitli yiyeceklerin üretilebileceğini keşfettiler. Bulgularına göre, kendi yöntemlerini kullanarak maya yetiştirmek, tipik olarak mısırdan şeker çıkarılarak yetiştirilme biçiminden 18 kat daha fazla enerji verimlidir.

Araştırmacılar ayrıca bugüne kadar bir elektrolizörde üretilen en yüksek asetat seviyelerini üretmek için elektrolizörlerini optimize ettiler. Ayrıca börülce, domates, pirinç, yeşil bezelye ve tütün de dahil olmak üzere ekin bitkilerinin hepsinin, asetattan gelen karbon kullanılarak karanlıkta yetiştirilme potansiyeline sahip olduğunu buldular. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen, asetatın mahsul verimini artırma olasılığı bile olabileceği belirtiliyor.

Ayrıca UC Riverside ekibi, NASA'nın Deep Space Food Challenge'ında Aşama I kazananlarıydı. Ortak yazar Martha Orozco-Cárdenas'ın belirttiği gibi, "bir gün karanlıkta ve Mars'ta domates bitkileri yetiştiren dev gemileri hayal edin - bu gelecekteki Marslılar için ne kadar kolay olurdu..."