Se puede considerar que la fotosíntesis es uno de los superpoderes de la naturaleza, pero es sorprendentemente ineficiente, ya que solo alrededor del 1% de la energía de la luz solar logra entrar dentro de la planta.
Sin embargo los científicos de UC Riverside y la Universidad de Delaware publicaron que han encontrado un método para evadir la necesidad de la fotosíntesis biológica, por lo que pueden cultivar alimentos sin luz solar a través de la fotosíntesis artificial.
Los investigadores publicaron su descubrimiento en Nature Food y detallaron el método para lograr esto.
Para lograr convertir el dióxido de carbono, el agua y la luz solar en glucosa y oxígeno, la fotosíntesis utiliza una serie de reacciones químicas, y podemos dividirlo en dos etapas
- Etapa dependiente de la luz: es la primera y ocupa la luz solar para transferir esa energía a las plantas las cuales la convierten en energía química.
- Etapa independiente de la luz (ciclo de Calvin): la energía química y el dióxido de carbono se utilizan para formar moléculas de carbohidratos (como la glucosa).
Fotosíntesis artificial: cultiva alimentos sin luz solar
Para poder cultivar los alimentos sin luz solar, los investigadores idearon un método usando electrólisis para convertir el dióxido de carbono y el agua en acetato..
Es decir el equipo tuvo la innovadora idea de alimentar las plantas con acetato en la oscuridad y descubrió que las plantas podían usarlo de igual forma que la energía química que obtienen de la luz solar.
Para evaluar la eficacia de su método lo probaron en diversas variedades de plantas y midieron las diferencias en la eficiencia del crecimiento en comparación con la fotosíntesis normal.
- Las algas verdes crecieron cuatro veces más.
- La levadura experimentó una mejora de 18 veces.
- De igual manera lo probaron en plantas de caupí, tomate, tabaco, arroz, canola y guisantes verdes.
“Por lo general, estos organismos se cultivan con azúcares derivados de plantas o insumos derivados del petróleo, que es un producto de la fotosíntesis biológica que tuvo lugar hace millones de años. Esta tecnología es un método más eficiente para convertir la energía solar en alimentos, en comparación con la producción de alimentos que se basa en la fotosíntesis biológica”.
Elizabeth Hann coautora principal del estudio.
El cambio climático y la exploración espacial requieren importantes alternativas de cultivo de alimentos
Lograr cultivar plantas sin luz solar, podría generar potenciales beneficios en producción de alimentos, si tomamos en consideración el cambio climático, una población en crecimiento o incluso cultivar comida en el espacio exterior con mayor eficiencia energética.
De hecho, el equipo de UC Riverside fue ganador de la Fase I en el Deep Space Food Challenge de la NASA.
Robert Jinkerson, profesor asistente de ingeniería química y ambiental de UC Riverside, autor del estudio comentó: “Al aumentar la eficiencia de la producción de alimentos, se necesita menos tierra, lo que reduce el impacto que tiene la agricultura en el medio ambiente”.
“Al aumentar la eficiencia de la producción de alimentos, se necesita menos tierra, lo que reduce el impacto que tiene la agricultura en el medio ambiente”.
Robert Jinkerson, profesor asistente de ingeniería química y ambiental de UC Riverside, autor del estudio.
Factores a considerar cuando se cultiva alimentos sin luz solar
Aunque no todo es perfecto hay varios factores que deben tomarse en cuenta antes de proceder, por ejemplo:
- ¿Cuánta energía, agua y otros recursos se usaría en relación con la agricultura tradicional u otras técnicas de cultivo de alimentos mejoradas con tecnología?
- ¿La textura, el sabor y el contenido nutricional de las plantas alimentadas con acetato son idénticos a los que crecen a la luz del sol?
Jugar con la naturaleza siempre nos genera dudas pero la realidad de las cosas es que llevamos haciéndolo por siglos.
Incluso ahora estamos viendo las consecuencias de esa manipulación, pero técnicas como la fotosíntesis artificial podrían terminar siendo parte de la caja de herramientas que necesitaremos para reparar el daño que hemos causado, mientras continuamos alimentando a una población mundial en crecimiento.
¿Cultivar alimentos sin luz solar usando paneles solares?
Como llevamos diciendo en toda esta nota este método no necesita luz solar, pero los investigadores creen que podría funcionar de manera altamente efectiva junto con la energía solar renovable, es decir, combinar su método con paneles solares para generar la electricidad necesaria para alimentar la electrólisis.
Esto aumentaría la eficiencia de conversión de la luz solar en alimento hasta 18 veces en comparación con algunos alimentos.
Eso significa que el método puede usar la luz solar, aunque no depende de la energía del Sol, y también puede funcionar usando otras formas de generación de electricidad.
