Da ist ein Witz drin Spät dass Sie Feds wie Pilze behandeln sollten: Füttern Sie sie mit Erde und bewahren Sie sie an einem dunklen Ort auf. Die gleiche Meinung wird über Journalisten geäußert, und das ist verständlich, denn zumindest einige von uns sind nette Menschen. (Geh nicht, keine Wortspiele mehr, versprochen). Wissenschaftler haben diese Idee nun auf Pflanzen übertragen und vermuten, dass Pflanzen unter Bedingungen wachsen können, die zuvor für unmöglich gehalten wurden.
Chemiker mehrerer Universitäten, darunter der University of California, Riverside, untersuchten den Prozess der Photosynthese, bei dem Pflanzen Sonnenlicht in Zucker umwandeln, den sie für ihr Wachstum nutzen, und kamen zu dem Schluss, dass der Prozess möglicherweise zu ineffizient ist, um den wachsenden menschlichen Bedarf zu decken. für Essen. Im Tagebuch JouleSie schreiben, dass Klimawandel und Bevölkerungswachstum die Menschheit dazu drängen, bessere Methoden für den Anbau von Pflanzen zu entwickeln, die nicht von der Sonne abhängig sind. Um dieses Ziel zu erreichen, entwickelte das Team eine neue Anbaumethode, die ihrer Meinung nach keine konventionelle Photosynthese erfordert und Teil der Lösung des Problems der globalen Ernährungsunsicherheit sein könnte.
„Wenn wir keine Pflanzen mehr im Sonnenlicht anbauen müssen, können wir die Landwirtschaft von der Umwelt entkoppeln und Lebensmittel in kontrollierten Innenräumen anbauen“, sagte Robert Jinkerson, Professor für chemische Umwelttechnik an der University of California, Riverside, der das Projekt leitete Forschung, in seiner Pressemitteilung. „Ich denke, wir müssen die Landwirtschaft auf die nächste technologische Stufe bringen, und der nächste Schritt muss sein, sie kontrolliert und getrennt von der Natur zu produzieren.“
Das Problem der Photosynthese besteht aus menschlicher Sicht darin, dass Pflanzen nur sehr wenig des von ihnen absorbierten Lichts in chemische Energie umwandeln. Wenn Landwirte einen Weg finden, diese Zahl künstlich zu erhöhen, können sie ihre Ernteerträge erheblich steigern, ohne mehr Ressourcen zu benötigen oder mehr Treibhausgasemissionen zu verursachen. Obwohl Elektrofarming, wie die Forscher es nennen, kein neues Konzept ist, schrieben sie in der Studie, dass frühere Versuche, die Ernteerträge mit dieser Technik zu maximieren, auf Probleme gestoßen seien. Von Pflanzen wurden mehrere Anstrengungen unternommen, um die Ethylenproduktion zu steigern, was zwar als Wachstumshormon für Pflanzen wirkt, aber nicht direkt zu einer effizienteren chemischen Energieproduktion führt.
Um dieses Problem zu lösen, suchen Forscher nach anderen Verbindungen, die Pflanzen zu einem effizienteren Wachstum anregen können. Sie entschieden sich für Acetat, das durch eine chemische Reaktion von Kohlendioxid (CO2) und Wasser hergestellt werden kann. Der Prozess, so schrieben sie, könnte durch Sonnenkollektoren angetrieben werden, die auf großen Indoor-Hydrokulturfarmen angebracht würden, die eine große Anzahl gentechnisch veränderter Pflanzen beherbergen würden, um den Acetatstoffwechsel zu steigern. Sie sagen, dass dieses System zu einer massiven Steigerung der Lebensmittelproduktion führen wird, ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt zu haben. Dadurch wird auch der Flächenbedarf für die Nahrungsmittelproduktion um bis zu 94 % reduziert.
„Der Kern dieses neuen Prozesses besteht darin, die Effizienz der Photosynthese zu steigern“, sagte Feng Jiao, ein Elektrochemiker an der University of Washington, der ebenfalls an der Forschung beteiligt war. „Heute liegt unser Wirkungsgrad bei 4 %, das ist viermal höher als bei der Photosynthese, und weil mit dieser Methode alles effizienter ist, ist der CO2-Fußabdruck der Lebensmittelproduktion viel kleiner.“
Dieses System ist so effizient, dass Pflanzen nur wenig Licht benötigen. Obwohl die Forscher nicht spezifizierten, wie viel Wärme reduziert werden könnte, stellten sie fest, dass ihre Methode in der „Dunkelheit“ funktioniert und den Bedarf an großen Mengen an Licht oder HVAC-Kühlsystemen zur Wärmesteuerung überflüssig macht, heißt es in dem Papier.
Obwohl das Papier hauptsächlich die Theorie hinter der vorgeschlagenen Elektro-Ag-Methode darlegt, schreiben die Chemieingenieure, dass sie mit Experimenten an Salat, Reis, Raps, Paprika und Tomaten „vorläufige Erfolge“ erzielt haben. Sie stellen sich auch eine Zukunft vor, in der Elektroenergie als Kohlenstoffquelle genutzt werden könnte, um das Wachstum von im Labor hergestelltem Fleisch voranzutreiben.
Dem Bericht zufolge werden bis 2023 etwa 14 Millionen Haushalte in den Vereinigten Staaten unter Ernährungsunsicherheit leiden USDAwährend die Weltgesundheitsorganisation die Zahl auf 2,33 Milliarden beziffert global. Das ist noch nicht der Fall erheben bei den Lebensmittelkosten (etwas, das in Zukunft noch schlimmer werden könnte, wenn Kroger erfolgreich ist). Wenn im Dunkeln angebaute Tomaten diese Zahlen senken können, ist es vielleicht gar nicht so schlimm, im Dunkeln gehalten zu werden.
