Siga-nos nas redes sociais:Notícias salvas em seu perfilDescoberta revolucionária: fotossíntese artificial para cultivar sem luz PixnioA fotossíntese evoluiu nas plantas ao longo de milhões de anos para converter água, dióxido de carbono e energia da luz solar em biomassa vegetal e nos alimentos que ingerimos.No entanto, esse processo é altamente ineficiente, pois apenas cerca de 1% da energia encontrada na luz solar acaba na planta.No entanto, cientistas da UC Riverside e da Universidade de Delaware encontraram uma maneira de contornar completamente a necessidade de fotossíntese biológica e cultivar alimentos sem luz solar usando fotossíntese artificial.A pesquisa, publicada na Nature Food, usa um processo eletrocatalítico de duas etapas para converter dióxido de carbono, eletricidade e água em acetato, o principal componente do vinagre.Os organismos produtores de alimentos consomem acetato no escuro para crescer.Combinado com painéis solares para gerar eletricidade para alimentar a eletrocatálise, esse sistema híbrido orgânico-inorgânico poderia aumentar a eficiência de conversão da luz solar em alimentos, sendo até 18 vezes mais eficiente para alguns alimentos."Com nossa abordagem, procuramos identificar uma nova maneira de produzir alimentos que pudesse quebrar os limites normalmente impostos pela fotossíntese biológica", disse Robert Jinkerson, professor assistente de engenharia química e ambiental da UC Riverside.Para integrar todos os componentes do sistema, a saída do eletrolisador foi otimizada para suportar o crescimento de organismos produtores de alimentos.Os eletrolisadores são dispositivos que usam eletricidade para converter matérias-primas como dióxido de carbono em moléculas e produtos úteis.A quantidade de acetato produzida aumentou enquanto a quantidade de sal utilizada diminuiu, resultando nos níveis mais altos de acetato já produzidos em um eletrolisador até hoje."Usando uma configuração de eletrólise de CO2 em tandem de duas etapas de última geração desenvolvida em nosso laboratório, conseguimos obter alta seletividade em relação ao acetato que não pode ser acessado pelas rotas convencionais de eletrólise de CO2", explicou Feng Jiao. , da Universidade de Delaware.Experimentos demonstraram que uma ampla gama de organismos produtores de alimentos pode ser cultivada no escuro diretamente na saída do eletrolisador rico em acetato, incluindo algas verdes, leveduras e micélio fúngico que produzem fungos.A produção de algas com esta tecnologia é cerca de quatro vezes mais eficiente em termos energéticos do que cultivá-las fotossinteticamente.A produção de levedura é cerca de 18 vezes mais eficiente em termos energéticos do que a forma como é normalmente cultivada com açúcar extraído do milho."Conseguimos cultivar organismos produtores de alimentos sem nenhum aporte da fotossíntese biológica. Normalmente, esses organismos são cultivados com açúcares derivados de plantas ou insumos derivados de petróleo, que é um produto da fotossíntese biológica que ocorreu há milhões de anos. A tecnologia é um método mais eficiente de converter energia solar em alimentos, em comparação com a produção de alimentos que depende da fotossíntese biológica", disse Elizabeth Hann, coautora do estudo.O potencial de uso desta tecnologia para o cultivo de plantas também foi investigado.Feijão-fradinho, tomate, tabaco, arroz, canola e ervilhas verdes foram capazes de usar acetato de carbono quando cultivados no escuro."Descobrimos que uma ampla gama de culturas poderia pegar o acetato que fornecemos e transformá-lo nos principais blocos de construção molecular que um organismo precisa para crescer e prosperar. Com alguma reprodução e engenharia em que estamos trabalhando atualmente, podemos ser capazes de produzir culturas com acetato como fonte de energia adicional para aumentar o rendimento das culturas", disse Marcus Harland-Dunaway, também coautor da pesquisa.Ao libertar a agricultura da dependência total do sol, a fotossíntese artificial abre as portas para inúmeras possibilidades de cultivo de alimentos nas condições cada vez mais difíceis impostas pelas mudanças climáticas antropogênicas.Secas, inundações e disponibilidade de terra reduzida seriam uma ameaça menor à segurança alimentar global se as culturas para humanos e animais fossem cultivadas em ambientes controlados que exigem menos recursos.As colheitas também podem ser cultivadas em cidades e outras áreas atualmente não adequadas para a agricultura e até fornecer alimentos para futuros exploradores espaciais."A fotossíntese artificial para produzir alimentos pode ser uma mudança de paradigma na forma como alimentamos as pessoas. Ao aumentar a eficiência da produção de alimentos, menos terra é necessária, o que reduz o impacto da agricultura no meio ambiente. E para a agricultura em ambientes não tradicionais, como espaço sideral, o aumento da eficiência energética pode ajudar a alimentar mais tripulantes com menos insumos", disse Jinkerson.Essa abordagem para a produção de alimentos foi submetida ao Deep Space Food Challenge da NASA, onde foi o vencedor da Fase I. O Deep Space Food Challenge é uma competição internacional na qual os prêmios são concedidos a equipes para criar tecnologias alimentares inovadoras e revolucionárias que exigem insumos mínimos e maximizar a produção de alimentos seguros, nutritivos e saborosos para missões espaciais de longa duração."Imagine um dia navios gigantes cultivando tomateiros no escuro e em Marte, quão mais fácil seria para futuros marcianos?"disse a coautora Martha Orozco-Cárdenas, diretora do UC Riverside Plant Transformation Research Center.Estudo de referência: https://www.nature.com/articles/s43016-022-00530-xContato da seção de meio ambiente: criseclimatica@prensaiberica.esAproveite todas as novidadesNotícias salvas em seu perfilNotícias salvas em seu perfilNotícias salvas em seu perfilNotícias salvas em seu perfilEditorial Prensa Alicantina SAU Todos os direitos reservados