Ученые достигают фотосинтеза без солнечного света

Команда биологов и инженеров в Калифорнийском университете, Риверсайде и Университете штата Делавэр создала искусственную систему фотосинтеза как способ мозгового штурма для повышения глобального спроса на продовольствие. Хотя органический фотосинтез всегда был очевидным и неотъемлемым шагом в создании продуктов, он «неэффективен», по словам ученых. Между тем, их искусственная система фотосинтеза способна производить урожайность в 18 раз быстрее, чем природа.

Система использует двухэтапный электрокаталитический процесс для преобразования углекислого газа, воды и электричества в ацетат. Затем растения могут потреблять ацетат в темноте, где они превращают вещество в энергию. Таким образом, солнечный свет удаляется из процесса - за исключением иронической реализации, которая использует солнечные батареи для питания электролизера, ответственного за преобразование в ацетат.

Эксперимент ученых проверил рост дрожжей, грибов, производящих гриб, и фотосинтетические зеленые водоросли в ацетатной среде, компомизированной тьмой. Они обнаружили, что водоросли могут расти в четыре раза быстрее, используя свою технологию, в то время как дрожжи (которые обычно производятся путем извлечения сахара из кукурузы) можно было бы выращивать в 18 раз больше. Команда также рассмотрела когда -нибудь, используя систему для выращивания салата, риса, випки, зеленого гороха, канолы, помидоров и перца, хотя детали, связанные с конкретными экспериментами с участием этих растений, ограничены.

«Мы обнаружили, что широкий спектр культур может взять ацетат, который мы предоставили, и построить его в основные молекулярные строительные блоки, которые необходимо расти и процветать организму»,-сказал Маркус Харленд-Дунауэй, докторский кандидат и автора соавтора исследования , в пресс -релизе UC Riverside. «С некоторым размножением и инженерией, над которыми мы в настоящее время работаем, мы могли бы выращивать культуры с ацетатом в качестве дополнительного источника энергии, чтобы повысить урожайность».

Искусственная система фотосинтеза может быть одной частью более крупной современной сельскохозяйственной головоломки. Частные организации, такие как железный бык, который мы освещали в прошлом месяце, работают над производством фруктов, овощей и трав в помещении, поскольку тепличные газы, производимые традиционным сельским хозяйством, становятся невозможными. Подобные технологии также можно использовать для выращивания пищи в космосе.

«Использование искусственных подходов к фотосинтезу для производства продуктов питания может быть сдвигом парадигмы для того, как мы кормим людей», - сказал соответствующий автор исследования Роберт Джинкерсон, доцент калифорнийского университета в сфере химического и экологического инженера. «Благодаря повышению эффективности производства продуктов питания, необходимо меньше земли, уменьшая воздействие сельского хозяйства на окружающую среду. А для сельского хозяйства в нетрадиционных средах, таких как космическое пространство, повышенная энергоэффективность может помочь в том, чтобы найти больше членов экипажа меньшим количеством вводов ».

Читать далее

Ученые исправляют проблемы с фотосинтезом, чтобы растения росли на 40% больше

Весь этот кислород, которым вы наслаждаетесь, дышит не просто волшебным образом в атмосфере. Земля пригодна для жизни, потому что растения по всему миру откачивают кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза, и некоторые из них, кроме того, становятся вкусными пищевыми культурами. Тем не менее, фотосинтез не совершенен, несмотря на многие эоны эволюционной утонченности.