دانشمندان روشی برای رشد گیاه بدون نیاز به نور خورشید کشف کردند

فرایند فتوسنتز که در گیاهان برای تولید انرژی به کار می‌رود یکی از قدرت‌های ویژه طبیعت به حساب می‌آید. این قابلیت اما به شکل تعجب‌آوری ناکافی است زیرا تنها 1درصد انرژی نوری مذکور سرانجام وارد گیاه می‌شود، با این حال دانشمندان در تازه‌ترین مطالعات خود به جای بالا بردن نسبت دریافت نور به تولید انرژی، ظاهرا فرایند فتوسنتز را به کل دور زده‌اند.

بنابر اعلام محققان دانشگاه دلاور، آنها روش تازه‌ای یافته‌اند که بر اساس آن نیاز طبیعی گیاهان به فتوسنتز از بین می‌رود و برای رشد می‌توانند بدون نیاز به نور خورشید از گونه‌ای فتوسنتز مصنوعی بهره‌مند شوند.

فتوسنتز مصنوعی برای رشد گیاه

آنها برای جایگزینی فتوسنتز طبیعی از یک فرایند الکتروکاتالیک دو مرحله‌ای استفاده کردند و طی آن توانستند دی‌اکسیدکربن، الکتریسیته و آب را به استات (acetate) تبدیل کنند که یکی از اجزای اصلی سرکه به شمار می‌رود.

آنها در مرحله بعدی استات را در تاریکی روی یک ارگانیسم تولیدکننده غذا اعمال کردند، امری که در ادامه موجب رشد نمونه‌های ارگانیک مذکور شد. این روش جایگزین مشخصا در تقابل با تغییرات زیان‌بار آب و هوایی که بخشی از آن به دلیل تولید فرآورده‌های غذایی شدت پیدا کرده، مفید و سودمند محسوب می‌شود.

با وجود اینکه محققان تاکید ویژه‌ای روی عدم نیاز به نور خورشید در فرایند فتوسنتز مصنوعی داشته‌اند اما همچنین عنوان کرده‌اند که استفاده از این متد در کنار انرژی‌های تجدیدپذیر خورشیدی می‌تواند تاثیر فزاینده‌ای به همراه داشته باشد.

گفته مذکور بدین خاطر است که محققان می‌توانند متد ایجاد شده توسط خودشان را با صفحات خورشیدی ترکیب کنند تا الکتریسیته مورد نیاز برای الکتروسیس تامین شود، این امر همچنین نرخ بازدهی در تبدیل نور به غذا را تا 18 برابر افزایش می‌دهد.

به عبارت دیگر فرایند فتوسنتز مصنوعی می‌تواند از نور خورشید استفاده کند اما لزوما وابسته آن نیست و قادر است با استفاده از اشکال مختلف الکتریسیته هم به تولید انرژی بپردازد.

محققان همینطور طی آزمایشات خود متوجه شدند طیف وسیعی از مواد خوراکی را می‌توان از طریق همین روش و در تاریکی رشد داد که مواردی مانند جلبک سبز، خمیرمایه و میسیلیوم (جهت کشت قارچ) را شامل می‌شوند.

آنها همچنین متوجه این امر شده‌اند که گیاهانی مانند لوبیا چشم بلبلی، گوجه فرنگی، برنج و لوبیا سبز هم پتاسیل استفاده از فرایند فتوسنتز مصنوعی و رشد در تاریکی را دارند، حتی این احتمال نیز وجود دارد که با استفاده از این فرایند بتوان محصول بیشتری هم برداشت کرد که نیازمند آزمایشات بیشتری خواهد بود.

به عقیده محققان حاضر در این مطالعات، روش یافته شده توسط آنها می‌تواند طی سال‌های آتی با کاهش اتکا به نور مستقیم خورشید و استفاده از رویکرد فتوسنتز مصنوعی تحول چشمگیری را در نحوه تولید غذا و غذارسانی به مردم ایجاد کند. در بخش‌های هیجان‌انگیزتر فرایند مذکور را همینطور می‌توان در محیط‌های کشاورزی غیر سنتی مانند فضا هم به کار برد.

شاید به همین دلیل بوده که تیم مذکور توانسته در فاز اول «چالش تهیه غذا در اعماق فضا» که توسط ناسا برگزار شد، مقام نخست را کسب کند.