Bár a fotoszintézis a természet egyik szupererejének tekinthető, a hatékonysága meglepően alacsony, mivel a napfényben található energia mindössze körülbelül 1 százaléka jut be a procedúrának otthont adó növény belsejébe.

Éppen ezért nagy szó, hogy amerikai kutatók erre a természetes folyamatra nemrég kitaláltak egy mesterséges alternatívát, amelynek alkalmazása mellett sokkal nagyobb produktivitással lehet megtermelni a növényi alapú élelmiszereket.

Új projektjük keretében a tudósok először is egy kétlépéses elektrokatalitikus eljárás során, áram bevetésével némi szén-dioxidot és vizet az ecet elsődleges összetevőjének számító acetáttá alakítottak, majd pedig többféle, sötétbe helyezett, élelmiszertermő organizmus számára táptalajként bocsátották rendelkezésre az anyagot. Miután a növények élelemhez jutottak, dinamikus növekedésnek indultak.

Bár a Kaliforniai Egyetem Riverside-i lerakatának kutatói aláhúzzák, hogy módszerük nem igényel napfényt, egyúttal arra is rámutatnak, hogy például a fotovoltaikus panelek az elektrolízis rendkívül hatékony motorjai lehetnek. 

A kísérletek eredményei azt mutatják, hogy számos kultúrnövény, köztük a tehénborsó, a paradicsom, a rizs, a zöldborsó és a dohány az acetátból származó szén felhasználásával sötétben is decens hozamokat produkál. 

Állítólag az sem kizárt, hogy acetáttal a termésmennyiséget még növelni is lehet, de ennek bebizonyítására további kutatásra még mindenképpen szükség lesz.

A klímaváltozás negatív hatásainak (elhúzódó aszályok. óriási árvizek, csökkenő földterület) tükrében a kutatók úgy látják, hogy a közvetlen napfénytől való függés csökkentésével a mesterséges fotoszintézis fontos alternatív módszert kínálhat az élelmiszernövények megtermesztéséhez.

 „A mesterséges fotoszintézis módszereinek alkalmazása az élelmiszer-előállítás során paradigmaváltást jelenthet az emberek élelmezése területén – magyarázta Robert Jinkerson vegyész- és környezetmérnök professzor, a projekt egyik vezetője. – Az élelmiszertermelés hatékonyságának növelésével kevesebb földterületre van szükség, amivel a mezőgazdaság környezetre gyakorolt hatását csökkenteni lehet. A világűrhöz hasonló, nem hagyományos környezetben folytatott gazdálkodás esetében pedig a megnövekedett energiahatékonyság segíthet abban, hogy több ember ellátását lehessen megoldani, kevesebb ráfordítással” – mutatott rá a szakember.

Az utóbbi állítást igazolja, hogy a NASA mélyűri élelmezési megoldásokat díjazó versenyének (Deep Space Food Challenge) első szakaszán már diadalmaskodott a megoldás, aminek alapján még az is elképzelhető, hogy a leendő marsi kolóniák élelmiszer-ellátása nagyrészt a mesterséges fotoszintézis köré szerveződik majd.

A nyitókép forrása: Delaware-i Egyetem