Los científicos han desarrollado la fotosíntesis artificial como medio para producir alimentos sin necesidad de la fotosíntesis orgánica.
El proceso convierte el agua, la energía y el dióxido de carbono en acetato a lo largo de dos pasos electrocatalíticos.
Después, en la oscuridad, los organismos que producen alimentos utilizan el acetato. La conversión de la luz solar en alimento podría ser hasta 18 veces más eficiente con el sistema híbrido orgánico-inorgánico.
Durante millones de años, la fotosíntesis se ha desarrollado en las plantas para convertir el agua, el dióxido de carbono y la energía solar en biomasa vegetal y en los alimentos que consumen los humanos.
Sin embargo, este mecanismo es increíblemente ineficiente, ya que sólo el 1% de la energía de la luz solar llega realmente a la planta.
Al adoptar la fotosíntesis artificial, los investigadores de las universidades de Delaware y Riverside han descubierto un medio para producir alimentos sin el requisito de la fotosíntesis biológica.
El estudio utilizó un proceso electrocatalítico de dos pasos para transformar el CO2, la energía y el agua en acetato, que es la forma química del ingrediente principal del vinagre.
Luego, en la oscuridad, los organismos que producen alimentos utilizan el acetato. Este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría mejorar la eficiencia de la conversión de la luz solar en alimentos, hasta 18 veces más eficiente para algunos cultivos, cuando se combina con paneles solares para crear la electricidad que alimenta la electrocatálisis.
La salida del electrolizador se ajustó para ayudar al crecimiento de los organismos productores de alimentos con el fin de unir todas las partes del sistema.
Los electrolizadores son máquinas que utilizan la electricidad para transformar sustancias químicas y productos inutilizables, como el CO2, en recursos básicos. Las mayores cantidades de acetato generadas en un electrolizador hasta la fecha se consiguieron aumentando la cantidad de acetato producido y reduciendo la cantidad de sal utilizada.
Los experimentos revelaron que una variedad de especies productoras de alimentos, incluidas las algas verdes, la levadura y el micelio de hongos que produce setas, pueden cultivarse en la oscuridad directamente en la salida del electrolizador rica en acetato.
Con este método, la producción de algas es unas cuatro veces más eficiente desde el punto de vista energético que su cultivo por fotosíntesis. Cuando se utiliza el azúcar del maíz en lugar de los métodos de cultivo tradicionales, la producción de levadura es unas 18 veces más eficiente desde el punto de vista energético.
También se estudió si esta técnica podría utilizarse para cultivar. Cuando se cultivaron en la oscuridad, el caupí, el tomate, el tabaco, el arroz, la colza y el guisante verde fueron capaces de utilizar el carbono del acetato.
La fotosíntesis artificial permite cultivar alimentos en las condiciones más complicadas que ha traído el cambio climático humano al liberar a la agricultura de su total dependencia de la luz.
Si los cultivos para las personas y los animales crecieran en condiciones reguladas y menos intensivas en recursos, la sequía, las inundaciones y la menor disponibilidad de tierras serían un peligro menor para la seguridad alimentaria mundial.
Además, se podrían cultivar en zonas urbanas y otras regiones que ahora no son aptas para la agricultura, e incluso alimentar a los futuros viajeros espaciales.
Este método de producción de alimentos se presentó al Deep Space Food Challenge de la NASA y ganó la fase I.
Fuente:
https://ecoinventos.com/fotosintesis-artificial-producir-alimentos-sin-sol/
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