FOTOSÍNTESIS ARTIFICIAL

Un equipo de científicos de la Universidad de California Riverside y la Universidad de Delaware (Estados Unidos) ha publicado en Nature Food la investigación que ha llevado a cabo, por la que ha desarrollado una técnica de fotosíntesis artificial experimental. Esta técnica implementa un proceso electrocatalítico de dos pasos, que convierte el dióxido de carbono, el agua y la electricidad generada por los paneles solares en acetato, pudiendo ser consumido por las plantas en la oscuridad y aprovecharlo para crecer. Esto permitiría crear alimentos independientes de la luz solar mediante el uso de fotosíntesis artificial.

Los investigadores exponen cómo la cantidad de acetato aumentó, mientras que la cantidad de sal utilizada se redujo, resultando los niveles de acetato más altos producidos en un electrolizador hasta la fecha. Estos resultados no pudieron alcanzarse a través de métodos convencionales de electrólisis de CO2.

El sistema híbrido orgánico-inorgánico podría aumentar la eficiencia de conversión de la luz solar en alimento, hasta 18 veces más eficiente. Este sistema podría ser la solución a la limitación que existe para producirlos.

La producción de alimentos depende de la tasa de fotosíntesis, mecanismo por el que las plantas transforman la luz solar, el agua y el gas, en la biomasa que comemos. Este mecanismo es poco eficiente, pues solo el uno por ciento de la energía de la luz solar llega a las plantas y a los cultivos, cuya consecuencia directa es la dificultad que tendrá el planeta para producir suficientes alimentos a escala, en una sociedad en constante crecimiento. De hecho, se espera que la demanda de alimentos crezca entre un 59 y un 98 por ciento para 2050.

El experimento reveló que una amplia gama de organismos productores de alimentos podía crecer en la oscuridad, utilizando el electrolizador rico en acetato, incluyendo levaduras, cuya producción fue dieciocho veces más eficiente, algas, que crecieron cuatro veces más, y micelio fúngico.

Los cultivos de tomate, tabaco, arroz, canola y guisantes pudieron crecer sin luz solar. El proceso podría usarse junto a la fotosíntesis normal, así como en su lugar.

Marcus Harland-Dunaway, científico botánico y de plantas UC Riverside, aclara que con un poco de mejoramiento e ingeniería en los que están trabajando actualmente, podrían llevarse a cabo cultivos con acetato como fuente de energía adicional para aumentar su rendimiento. Y a medida que la producción de alimentos se vuelve más eficiente, se requiere menos tierra, lo que reduce el impacto de la agricultura en el medio ambiente. Al liberar los cultivos de la dependencia total del sol, la fotosíntesis artificial abre las puertas a innumerables posibilidades para cultivar alimentos en las condiciones cada vez más difíciles a las que nos encamina el cambio climático antropogénico. Y para la agricultura en entornos no tradicionales, como el espacio exterior, una mayor eficiencia energética podría ayudar a alimentar a más miembros de la tripulación con menos insumos, según afirma Jinkerson.

Este nuevo modo de producción de alimentos se presentó al Deep Space Food Challenge de la NASA, donde resultó ganador de la Fase I del concurso. El Deep Space Food Challenge es una competencia internacional en la que se otorgan premios a los equipos capaces de desarrollar tecnologías alimentarias novedosas y revolucionarias que requieren insumos mínimos y maximizan la producción de alimentos seguros, nutritivos, sabrosos y aprovechables a largo plazo en las naves espaciales.

"Imagine algún día naves gigantes cultivando plantas de tomate en la oscuridad y en Marte, ¿cuánto más fácil sería eso para los futuros marcianos?" dijo la coautora Martha Orozco-Cárdenas, directora del Centro de Investigación de Transformación de Plantas de la misma Universidad.

Fuentes: National Geographic, El Confidencial