Paneles solares en lugar de fotosíntesis para cultivar en la oscuridad ADSLZone

La fotosíntesis artificial con paneles solares busca superar las limitaciones de la fotosíntesis biológica, incluida la baja eficiencia de la captura de energía solar y la reducción deficiente del dióxido de carbono, y podría proporcionar una ruta alternativa para la producción de alimentos.

La producción de alimentos se ve limitada en última instancia por la eficiencia de conversión de energía de la fotosíntesis, por lo que un nuevo estudio usa paneles solares para aportar una primera solución a esta problemática.

Adiós a la fotosíntesis

El proceso de fotosíntesis es clave en nuestra vida. Las plantas usan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono para crecer, y luego los humanos comen esas plantas directamente o después de que se hayan convertido en parte de un animal, un hongo o cualquier otra cosa que nos guste comer. Toda la energía que termina en nuestros cuerpos comienza con la luz solar capturada por las plantas a través de la fotosíntesis.

Características de los diferentes tipos de paneles solares

Paneles solares

Sin embargo, según los cálculos científicos, las plantas son bastante malas para convertir la luz solar en crecimiento, convirtiendo la luz solar y dióxido de carbono en biomasa solamente con una eficiencia del 1%.

Robert Jinkerson, profesor de la Universidad de California en Riverside, observó esta baja eficiencia de la fotosíntesis y trató de resolverla con ingeniería. Si podemos exprimir más energía de cada centímetro cuadrado de luz solar, entonces podemos reducir la cantidad total de tierra que necesitamos para cultivar alimentos.

“Nuestro objetivo final es transformar la forma en que pensamos sobre cómo producir cultivos y agricultura. Si podemos ser más eficientes con el área necesaria para producir los alimentos necesarios para la humanidad, entonces podemos convertir las tierras agrícolas en tierras naturales”.

Electrólisis: paneles solares para alimentar los cultivos

Una forma de hacerlo podría ser cultivar en la oscuridad utilizando la electricidad proporcionada por paneles solares, que son muchas veces más eficientes que las plantas para convertir la luz solar en energía.

Mediante este proceso llamado electrólisis, se utilizan paneles solares para hacer funcionar una máquina que convierte el dióxido de carbono, la electricidad y el agua en acetato, una molécula que puede diluirse en agua y utilizarse para alimentar a las plantas. Luego alimentaron con esta mezcla algas, levadura, hongos y una selección de plantas cultivadas comúnmente.

Esquema de la electrólisis

Esquema de la electrólisis

Lo que fue más sorprendente fue que las plantas de cultivo también consumieron el acetato y crecieron, aunque crecían en completa oscuridad, aunque tenía truco: darles a las plantas suficiente acetato para que crecieran terminó siendo tóxico para ellas, por lo que, aunque las plantas técnicamente pueden crecer con acetato, no prosperan exactamente con él.

Jinkerson cree que si los investigadores pueden encontrar una manera de cultivar plantas que realmente prosperen con acetato, podría ser una forma mucho más eficiente energéticamente para que las granjas verticales desvíen la electricidad a la producción de acetato en lugar de a la iluminación.

Cultivar plantas en la oscuridad puede ser útil en lugares donde la energía y el espacio son escasos, como en un vuelo espacial a Marte, pero no es adecuado para la mayoría de los cultivos en la Tierra. El proyecto de Jinkerson fue uno de los ganadores de la primera fase del Deep Space Food Challenge de la NASA. Para la próxima fase, el equipo construirá un prototipo de dispositivo de cultivo de alimentos para compartir con la agencia espacial, en lo que puede ser un paso adelante para nuestra vida futura en otro planeta.

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Fuente obtenida de: https://www.adslzone.net/noticias/ciencia/cultivos-oscuridad-paneles-solares-fotosintesis-artificial-electrolisis/

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Sobre Kamal Majaiti 1798 artículos
Administrador de sistemas e informático por vocación.

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