محققان آمریکایی موفق شدند به روشی جدید برای رشد گیاه بدون نور خورشید دست پیدا کنند. این روش فتوسنتز مصنوعی (Artificial Photosynthesis) نام دارد.
در روش فتوسنتز مصنوعی، گیاهان برای رشد نیازی به نور خورشید ندارند. فتوسنتز در گیاهان به این صورت است که آب، دی‌اکسید کربن و نور خورشید را به مواد غذایی تبدیل می‌کند. ضمن اینکه در روش طبیعی، تنها حدود یک درصد از انرژی موجود در نور خورشید در این فرآیند استفاده میشود. اما در فتوسنتز مصنوعی، راهی برای دور زدن فتوسنتز طبیعی و رشد گیاهان مستقل از نور خورشید یافت شده است.
- رشد گیاه بدون نور خورشید
Artificial Photosynthesis از یک فرایند الکتروکاتالیستی ۲ مرحله‌ای برای تبدیل دی‌اکسیدکربن، الکتریسیته و آب به استات (acetate) که یکی از اجزای تشکیل‌دهنده سرکه است، بهره می‌برد.
در ادامه محققان، استات را در تاریکی روی یک ارگانیسم تولیدکننده غذا اعمال کردند؛ امری که در ادامه موجب رشد نمونه‌های ارگانیک مذکور شد. این روش می‌تواند بازده فرآیند تبدیل نور خورشید به غذا را بالا ببرد.
یکی از دانشمندان این پروژه میگوید:
ما به دنبال شناسایی روش جدیدی برای تولید مواد غذایی بودیم که بتواند از محدودیت‌های معمول فتوسنتز بیولوژیکی عبور کند.
اگر بخواهیم واضح‌تر روند فتوسنتز مصنوعی را توضیح دهیم، باید گفت که در این روش هم می‌توان از نور خورشید بهره برد، اما وابسته به آن نیست. الکتریسیته بخش اصلی در تولید انرژی است. با استفاده از اشکال مختلف الکتریسیته در روش AP به تولید انرژی پرداخته میشود.
طبق گفته محققان، با استفاده از پیشرفته‌ترین راه‌اندازی الکترولیز CO۲ دومرحله‌ای که در آزمایشگاه ایجاد شده است، می‌توان به گزینش‌پذیری بالایی نسبت به استات دست پیدا کرد؛ امری که از طریق روش الکترولیز CO۲ معمولی قابل دسترسی نیست. اما نتایج این تحقیقات چه بوده است؟ بر اساس نتایج این تحقیقات، طیف وسیعی از ارگانیسم‌های تولیدکننده غذا را می‌توان در تاریکی رشد داد. از جمله:
- جلبک‌های سبز: تولید جلبک با این فناوری تقریبا ۴ برابر بیشتر از رشد آن به روش فتوسنتزی انرژی ذخیره می‌کند.
- مخمرها: تولید مخمر تقریباً ۱۸ برابر بیشتر از روش کشت از شکر استخراج شده از ذرت، در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند.
- میسلیوم‌های قارچی: به باور محققان، در رشد گیاه بدون نور خورشید با کاهش اتکا به نور مستقیم خورشید و استفاده از رویکرد فتوسنتز مصنوعی، تحول چشمگیری در نحوه تولید غذا ایجاد خواهد شد. ضمن اینکه فرایند فتوسنتز مصنوعی در محیط‌های کشاورزی مصنوعی و خارج از سیاره زمین هم قابل اجرا خواهد بود.
