تولید غذا در تاریکی کامل با فوتوسنتز مصنوعی

تولید غذا در تاریکی کامل با فوتوسنتز مصنوعی. محققان برای نخستین بار روشی برای فوتوسنتز مصنوعی ابداع کرده‌اند که تولید راحت‌تر مواد غذایی را نه تنها بر روی زمین بلکه در مریخ و دیگر سیاره‌ها نیز ممکن می‌کند.

به گزارش هاگ به نقل از خبرگزاری فارس، با گذر میلیون ها سال، فرایند فتوسنتز در گیاهان تکامل یافته تا آب، دی اکسیدکربن و انرژی نور خورشید به زیست توده گیاهی و غذاهایی که می خوریم تبدیل شود.

محققان برای نخستین بار روشی برای فوتوسنتز مصنوعی ابداع کردند

این حال، این فرآیند بسیار ناکارآمد است و تنها حدود یک درصد از انرژی موجود در نور خورشید به گیاهان می رسد. محققان دانشگاه کالیفرنیا، و دانشگاه دلاور راهی برای دورزدن نیاز به فتوسنتز بیولوژیکی و تولید غذای مستقل از نور خورشید با استفاده از فتوسنتز مصنوعی یافته‌اند.

در روش تولید غذا در تاریکی کامل با فوتوسنتز مصنوعی. از یک فرآیند الکتروکاتالیستی دو مرحله‌ای برای تبدیل دی اکسیدکربن، الکتریسیته و آب به استات، بخش اصلی شکل‌دهنده به سرکه، بکارگیری میشود. سپس ارگانیسم های تولیدکننده غذا برای رشد خود، استات را در تاریکی مصرف میکنند. ترکیب این سیستم آلی- معدنی با صفحات خورشیدی برای تولید برق و تامین انرژی الکتروکاتالیزور می‌تواند بازده تبدیل نور خورشید به غذا را افزایش دهد. که برای برخی از غذاها تا ۱۸ برابر کارآمدتر است.

رابرت جینکرسون استادیار مهندسی شیمی و محیط زیست دانشگاه ریورساید، می‌گوید: «با این رویکرد، ما به دنبال شناسایی روش جدیدی برای تولید مواد غذایی بودیم. که محدودیت‌های معمول فتوسنتز بیولوژیکی را دور می زند.»

تولید غذا در تاریکی کامل

به منظور ادغام تمام اجزای سیستم با هم، خروجی الکترولیز برای کمک به رشد ارگانیسم های تولیدکننده غذا بهینه شد. الکترولیزها دستگاه‌هایی هستند که از الکتریسیته برای تبدیل مواد خام مانند دی اکسید کربن به مولکول ها و محصولات مفید استفاده می کنند. مقدار استات تولیدشده افزایش میابد در حالی که میزان نمک مصرفی کاهش یافته‌است. در نتیجه بالاترین سطح استات تولیدی در الکترولیز تا به امروز به دست آمده‌است.

آزمایش‌ها نشان داد که طیف وسیعی از ارگانیسم‌های تولیدکننده غذا را می‌توان در تاریکی به طور مستقیم بر روی خروجی الکترولیز غنی از استات، از جمله جلبک‌های سبز، مخمرها و میسلیوم قارچی که قارچ تولید می‌کنند، رشد داد. تولید جلبک با این فناوری تقریباً چهار برابر بیشتر از روش رشد فتوسنتزی کارآمدتر است. تولید مخمر به این روش هم تقریباً 18 برابر بیشتر از روشی که به طور معمول با استفاده از شکر استخراج‌شده از ذرت مورد استفاده‌است، کارآمدی دارد.

منبع: ساینس دیلی