Científicos cultivan alimentos en la oscuridad con ‘fotosíntesis artificial’

Los científicos de UC Riverside y la Universidad de Delaware han ideado una forma de cultivar plantas en completa oscuridad y crear plantas alimenticias en la oscuridad utilizando “fotosíntesis artificial”. Los investigadores cultivaron plantas en completa oscuridad en un medio de “acetato” que reemplaza la fotosíntesis biológica.

Utilizaron un proceso electrocatalítico de dos pasos para convertir dióxido de carbono, electricidad y agua en acetato. Las plantas productoras de alimentos luego consumieron este acetato para crecer. Curiosamente, si se combina con paneles de energía solar, este sistema podría aumentar la eficiencia de conversión de la luz solar, hasta 18 veces más que la fotosíntesis biológica en algunos alimentos.

Los investigadores utilizaron un electrolizador para convertir materias primas como el dióxido de carbono en acetato. Su producción se optimizó para respaldar el crecimiento de las plantas productoras de alimentos al aumentar la cantidad de acetato producido y disminuir la cantidad de sal producida como subproducto.

Según los investigadores, esto resultó en algunos de los niveles más altos de acetato jamás producidos en un electrolizador hasta la fecha. “Usando una configuración de electrólisis de CO2 en tándem de dos pasos de última generación desarrollada en nuestro laboratorio, pudimos lograr una alta selectividad hacia el acetato al que no se puede acceder a través de las rutas convencionales de electrólisis de CO2”, dijo el autor correspondiente Feng Jiao, de la Universidad de Delaware, en un comunicado de prensa.

Las plantas crecen en completa oscuridad en el medio de acetato que reemplaza la fotosíntesis biológica. (Crédito de la imagen: UC Riverside)

En los experimentos, los científicos demostraron que esta tecnología podría usarse para cultivar una amplia variedad de organismos productores de alimentos en la oscuridad, incluidas algas verdes, levaduras y micelio de hongos que producen hongos. De acuerdo con la artículo de investigación sobre el estudio publicado en Nature Food, producir algas con esta tecnología es cuatro veces más eficiente energéticamente que cultivarlas con fotosíntesis. El artículo revisado por pares también dice que la producción de levadura es 18 veces más eficiente energéticamente que la forma en que se cultiva normalmente con azúcar extraída del maíz.

Los investigadores también probaron el potencial de usar esta tecnología para cultivar caupí, tomate, tabaco, arroz, canola y guisante verde. Todas las plantas pudieron utilizar el carbono del medio de acetato cuando se cultivaron en la oscuridad.

Al eliminar la dependencia del sol, la fotosíntesis artificial abre posibilidades para cultivar alimentos en las difíciles condiciones que podríamos ver en el futuro debido al cambio climático. Potencialmente, las sequías, las inundaciones y la disponibilidad reducida de tierras serían una amenaza menor para la seguridad alimentaria mundial si los cultivos pudieran cultivarse en entornos tan controlados y eficientes.

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