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Quarta-feira, Agosto 10, 2022

Cientistas estão tentando cultivar plantações no escuro

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Nós temos uma muito a agradecer à fotossíntese. Toda a nossa existência, para começar. Cerca de 3 bilhões de anos atrás, um grupo de micróbios chamados cianobactérias desenvolveu uma maneira de transformar luz e água em energia, liberando oxigênio no processo. Esses micróbios acabariam inundando nossa atmosfera com oxigênio – transformando-a de um miasma tóxico composto principalmente de nitrogênio e dióxido de carbono na mistura que sustenta a vida que temos hoje. Tudo isso – plantas, humanos, cachorros, Netflix, sorvete – começou com a fotossíntese, mais ou menos.

O mesmo processo também está no início de tudo o que comemos. As plantas usam luz solar, água e dióxido de carbono para crescer, e então os humanos comem essas plantas diretamente ou depois de se tornarem parte de um animal, cogumelo ou qualquer outra coisa que gostamos de mastigar. Toda a energia que acaba em nossos corpos começa com a luz solar captada pelas plantas através da fotossíntese. Há apenas um pequeno problema neste sistema – as plantas são realmente muito ruins em transformar a luz do sol em crescimento. Segundo algumas estimativas, as plantas convertem a luz solar e o dióxido de carbono em nova biomassa com uma eficiência tão baixa quanto como 1 por cento.

Robert Jinkerson, professor da Universidade da Califórnia, Riverside, observou a fraca eficiência da fotossíntese e viu um problema de engenharia. Se conseguirmos extrair mais energia de cada centímetro quadrado de luz solar, podemos reduzir a quantidade total de terra necessária para cultivar alimentos. “Nosso objetivo final é transformar a maneira como pensamos sobre como produzir colheitas e agricultura”, diz Jinkerson. “Se pudermos ser mais eficientes com a área necessária para produzir os alimentos necessários para a humanidade, podemos transformar as terras agrícolas em terras naturais.”

Uma maneira de fazer isso pode ser cultivar plantações no escuro usando a eletricidade fornecida por painéis solares, que são muitas vezes mais eficientes do que as plantas para transformar a luz do sol em energia. Em um novo artigo científico publicado na revista Comida NaturalJinkerson e seus colegas descrevem o uso de painéis solares para alimentar um processo chamado eletrocatáliseque cria um líquido que algas, leveduras e plantas podem usar para crescer em vez da luz solar.

Os pesquisadores usaram painéis solares para operar uma máquina que converte dióxido de carbono, eletricidade e água em acetato – uma molécula que pode ser diluída em água e usada para alimentar plantas. Eles então alimentaram essa mistura com algas, leveduras, cogumelos e uma seleção de plantas comumente cultivadas, incluindo feijão-fradinho, tomate, canola e arroz. As algas e leveduras cresceram com bastante eficiência na mistura de acetato, o que não é exatamente surpreendente, pois os cientistas já sabem que essas espécies podem comer acetato. O mais surpreendente foi que as plantas cultivadas também consumiram o acetato e cresceram, embora estivessem crescendo em completa escuridão.

Mas antes de fechar seus tomateiros em um armário, uma palavra de advertência. Jinkerson e seus colegas só sabiam que as plantas estavam comendo o acetato porque eles os dissolveram depois de crescerem por um tempo e os analisaram para ver se continham moléculas de carbono do acetato. Mas dar às plantas acetato suficiente para crescer acabou se mostrando tóxico para elas – então, embora as plantas possam tecnicamente crescer em acetato, elas não prosperam exatamente com ele.



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