Phát triển thành công kỹ thuật quang hợp nhân tạo cho cây trồng

Rate this post

(CNN) – Các nhà khoa học ở Mỹ mới đây đã phát triển thành công một kỹ thuật quang hợp nhân tạo mới cho phép sản xuất một số loại thực phẩm mà không cần ánh sáng mặt trời.

Theo Kỹ thuật thú vịmột nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học California Riverside (UCR) và Đại học Delaware đã chỉ ra rằng quá trình quang hợp sinh học của thực vật trong tự nhiên thường kém hiệu quả, vì chỉ có khoảng 1% năng lượng. lượng ánh sáng mặt trời được truyền vào cây.

Từ phát hiện này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp quang học nhân tạo mới giúp thực vật phát triển bình thường mà không cần đến ánh nắng mặt trời.

phat-trien-thanh-cong-ky-thuat-quang-hop-nhan-tao-cho-cay-trong-114245

Theo đó, để loại bỏ quá trình sinh tổng hợp ở thực vật, nhóm nghiên cứu đã sử dụng quy trình điện phân hai bước để chuyển CO2, nước và điện thành axetat – thành phần chính trong giấm. Sau đó, họ cho cây ăn axetat trong bóng tối để cây phát triển.

Phương pháp mới có thể là một giải pháp sản xuất lương thực hữu ích để ứng phó với cuộc khủng hoảng khí hậu.

Các chuyên gia nhấn mạnh rằng phương pháp của họ không cần ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, họ có thể kết hợp phương pháp này với các tấm pin mặt trời và tạo ra lượng điện năng cần thiết để cung cấp năng lượng cho quá trình điện phân.

Điều đó sẽ mang lại hiệu quả chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành thức ăn cao gấp 18 lần so với một số loại thực phẩm. Như vậy, phương pháp mới có thể sử dụng ánh sáng mặt trời, nhưng không phụ thuộc vào năng lượng của mặt trời mà có thể sử dụng các hình thức phát điện khác.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiều loại thực phẩm có thể trồng trong bóng tối bằng phương pháp mới như tảo lục, nấm men và sợi nấm. Trồng men theo cách này tiết kiệm năng lượng hơn 18 lần so với cách trồng ngô từ ngô thông thường.

Các nhà nghiên cứu cũng tối ưu hóa máy điện phân để tạo ra mức axetat cao nhất từng được ghi nhận. Họ cũng phát hiện ra rằng một số loại cây trồng, bao gồm đậu đũa, cà chua, gạo, đậu xanh và thuốc lá, có khả năng phát triển trong bóng tối bằng cách sử dụng carbon từ axetat. Thậm chí có khả năng axetat có thể cải thiện năng suất cây trồng, nhưng điều này vẫn cần được nghiên cứu thêm.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng, bằng cách giảm sự phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời trực tiếp, quang hợp nhân tạo sẽ là một giải pháp thay thế quan trọng cho việc trồng thực phẩm trong những năm tới, khi thế giới phải hứng chịu những tác động tồi tệ nhất. của biến đổi khí hậu như hạn hán, lũ lụt và giảm mạnh diện tích đất canh tác.

“Sử dụng quang hợp nhân tạo để sản xuất thực phẩm có thể là một thay đổi lớn trong cách cung cấp thực phẩm cho con người. Bằng cách tăng hiệu quả sản xuất, chúng ta sẽ cần ít đất hơn, giảm tác động của nông nghiệp tới môi trường.

Robert Jinkerson, thành viên nhóm nghiên cứu và là phó giáo sư tại Đại học California Riverside, giải thích, với nông nghiệp trong môi trường phi truyền thống, chẳng hạn như ngoài không gian, hiệu quả năng lượng tăng lên sẽ giúp cung cấp thức ăn cho nhiều phi hành gia hơn.

Hải An

Leave a Reply

Your email address will not be published.