Bilim insanları, Güneş ışığı olmadan, yapay fotosentez ile bitki yetiştirdiler

Doğadaki tahminen de en etkileyici olaylardan birinin fotosentez olduğunu söyleyebiliriz. Lakin fotosentez tıpkı vakitte, güneş ışığında bulunan gücün sırf yüzde 1’ini bitkiye aktarmasıyla şaşırtan bir biçimde verimsizdir.

UC Riverside ve Delaware Üniversitesi’ndeki bilim insanları, biyolojik fotosentez muhtaçlığını aşmak için bir prosedür bulduklarını ve yapay fotosentez yoluyla güneş ışığı olmadan yiyecek üretmeye imkan tanıdığını söylüyorlar.

Nature Food’da bulgularını yayınlayan araştırmacılar, karbondioksiti, elektriği ve suyu sirkenin ana bileşeni olan asetata dönüştürmek için iki evreli bir elektrokatalitik süreç kullandılar. Daha sonra asetatı karanlıkta besin üreten organizmalara uygulayarak bu organizmaların büyümesini sağladılar. Buldukları bu yol, karşılaştığımız çok önemli iklim krizi karşısında çok muhtaçlık duyulan bir besin yetiştirme alternatifi sağlayabilir.

UC Riverside araştırmacıları, formüllerinin güneş ışığı gerektirmediğini vurgulasalar da, yenilenebilir güneş gücüyle birlikte inanılmaz derecede tesirli bir formda çalışabileceğine dikkat çekiyorlar. Değişik bir formda, elektrolize güç sağlamak için gereken elektriği üretmek için yollarını güneş panelleriyle birleştirebileceklerini belirtiyorlar. Bu, güneş ışığının yiyeceğe dönüşüm verimliliğini kimi besinlere kıyasla 18 kata kadar artıracaktır.

Bu, prosedürün Güneş’in gücüne bağlı olmamasına karşın güneş ışığını kullanabileceği ve öteki elektrik üretim biçimlerini kullanarak da fonksiyon görebileceği manasına geliyor.

Bilim insanları, araştırmaları sırasında karanlıkta, yeşil algler, maya ve mantar üreten mantar miselyumu da dahil olmak üzere, usullerini kullanarak çok çeşitli yiyeceklerin üretilebileceğini keşfettiler. Bulgularına nazaran, kendi formüllerini kullanarak maya yetiştirmek, tipik olarak mısırdan şeker çıkarılarak yetiştirilme biçiminden 18 kat daha fazla güç verimlidir.

Araştırmacılar ayrıyeten bugüne kadar bir elektrolizörde üretilen en yüksek asetat düzeylerini üretmek için elektrolizörlerini optimize ettiler. Ayrıyeten börülce, domates, pirinç, yeşil bezelye ve tütün de dahil olmak üzere ekin bitkilerinin hepsinin, asetattan gelen karbon kullanılarak karanlıkta yetiştirilme potansiyeline sahip olduğunu buldular. Daha fazla araştırmaya gereksinim duyulmasına karşın, asetatın mahsul randımanını artırma mümkünlüğü bile olabileceği belirtiliyor.

Ayrıca UC Riverside takımı, NASA’nın Deep Space Food Challenge’ında Etap I kazananlarıydı. Ortak müellif Martha Orozco-Cárdenas‘ın belirttiği üzere, “bir gün karanlıkta ve Mars’ta domates bitkileri yetiştiren dev gemileri hayal edin – bu gelecekteki Marslılar için ne kadar kolay olurdu…