Производить пищу скоро станет гораздо проще, только не подумайте про обычную кухню. Все гораздо сложнее, но никто не исключает вариант производства такой пищи на ваших собственных кухнях. На протяжении миллионов лет фотосинтез развивался у растений, превращая воду, углекислый газ и энергию солнечного света в биомассу растений и продукты, которые мы едим.
Однако этот процесс очень неэффективен: только около 1% энергии, содержащейся в солнечном свете, попадает в растение. Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Делавэрского университета нашли способ полностью обойти необходимость биологического фотосинтеза и создать пищу, независимую от солнечного света, с помощью искусственного фотосинтеза.
Новый научный подход предложен совсем недавно. Путем двухэтапного электрокаталитического преобразования углекислого газа в ацетат, форму компонента уксуса. Затем организмы, производящие пищу, потребляют ацетат в темноте для роста. А в сочетании солнечных панелей и современных носителей энергии, такая гибридная установка повышает эффективность преобразования солнечного света в пищу, до 18 раз более эффективно для некоторых продуктов.
«С помощью нашего подхода мы стремились определить новый способ производства продуктов питания, который мог бы преодолеть ограничения, обычно налагаемые биологическим фотосинтезом», — сказал автор корреспондента Роберт Джинкерсон, доцент кафедры химической и экологической инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде.
Чтобы объединить все компоненты системы вместе, мощность электролизера была оптимизирована для поддержки роста пищевых организмов. Электролизеры — это устройства, которые используют электричество для преобразования сырья, такого как углекислый газ, в полезные молекулы и продукты. Количество производимого ацетата было увеличено, а количество используемой соли уменьшено, что привело к самым высоким уровням ацетата, когда-либо произведенным в электролизере на сегодняшний день.
Эксперименты показали, что широкий спектр пищевых организмов можно выращивать в темноте (производить пищу) прямо на выходе электролизера, богатом ацетатом, включая зеленые водоросли, дрожжи и грибковый мицелий, которые производят грибы. Производство водорослей с помощью этой технологии примерно в четыре раза более энергоэффективно, чем выращивание их фотосинтезом. Производство дрожжей примерно в 18 раз более энергоэффективно, чем при его обычном выращивании с использованием сахара, извлеченного из кукурузы.
«Представьте себе, что когда-нибудь гигантские корабли будут выращивать помидоры в темноте и на Марсе — насколько это будет проще для будущих марсиан?» сказала соавтор Марта Ороско-Карденас, директор Исследовательского центра трансформации растений Калифорнийского университета в Риверсайде.
А затем «Добавить на главный экран».