Fotosinteză artificială cu panouri solare încearcă să depășească limitările fotosintezei biologice, inclusiv eficiența scăzută a captării energiei solare și reducerea slabă a dioxidului de carbon și ar putea oferi o cale alternativă pentru producția de alimente.
Producția de alimente este în cele din urmă limitată de eficiența conversiei energetice a fotosintezei, așa că un nou studiu folosește panouri solare pentru a oferi o primă soluție la această problemă.
Adio fotosintezei
Procesul de fotosinteza este cheia vieții noastre . Plantele folosesc lumina soarelui, apa și dioxidul de carbon pentru a crește, iar apoi oamenii mănâncă acele plante direct sau după ce au devenit parte dintr-un animal, ciupercă sau orice altceva ne place să mâncăm. Toată energia care ajunge în corpurile noastre începe cu lumina soarelui captată de plante prin fotosinteză.
Panouri solare
Cu toate acestea, conform calculelor științifice, plantele sunt destul de slabe la transformarea razelor solare în creștere , transformând lumina soarelui și dioxidul de carbon în biomasă numai cu Eficiență 1% .
Robert Jinkerson, profesor la Universitatea din California, Riverside, a remarcat acest lucru eficiență scăzută a fotosintezei și a încercat să o construiască. Dacă putem stoarce mai multă energie din fiecare centimetru pătrat de lumină solară, atunci putem reduce cantitatea totală de pământ de care avem nevoie pentru a cultiva alimente.
„Scopul nostru final este să transformăm modul în care gândim cum să producem culturi și agricultura. Dacă putem fi mai eficienți cu suprafața necesară pentru a produce hrana necesară umanității, atunci putem converti terenul agricol în teren natural.”
Electroliză: panouri solare pentru hrănirea culturilor
O modalitate de a face acest lucru ar putea fi cultivarea culturilor în întuneric folosind electricitatea furnizată de panouri solare, care sunt de multe ori mai eficiente decât plantele în transformarea razelor solare în energie .
Prin acest proces numit electroliză, panourile solare sunt obișnuite alimentați o mașină care transformă dioxidul de carbon, electricitatea și apa în acetat , o moleculă care poate fi diluată în apă și folosită pentru hrănirea plantelor. Apoi au alimentat acest amestec cu alge, drojdie, ciuperci și o selecție de plante cultivate în mod obișnuit.
Schema de electroliză
Ceea ce a fost cel mai surprinzător a fost că plantele de cultură au consumat și acetatul și au crescut, deși au crescut în întuneric complet, deși a existat o captură: a da plantelor suficient acetat pentru ca acestea să crească au ajuns să fie toxice pentru ei, așa că, deși plantele au pot crește din punct de vedere tehnic pe acetat, nu se dezvoltă tocmai cu el.
Jinkerson crede că, dacă cercetătorii pot găsi o modalitate de a cultiva plante care prosperă de fapt cu acetat, ar putea fi o modalitate mult mai eficientă din punct de vedere energetic pentru fermele verticale de a devia electricitatea către producția de acetat, mai degrabă decât la iluminat.
Cultivarea plantelor în întuneric poate fi utilă în locuri unde puterea și spațiul sunt limitate, cum ar fi într-un zbor spațial către Marte, dar nu este potrivit pentru majoritatea culturilor de pe Pământ. Proiectul lui Jinkerson a fost unul dintre câștigătorii primei faze a Deep Space Food Challenge a NASA . Pentru următoarea fază, echipa va construi un prototip de dispozitiv de cultivare a alimentelor pe care să îl împărtășească cu agenția spațială, ceea ce ar putea fi un pas înainte pentru viața noastră viitoare pe o altă planetă.
