Արհեստական ֆոտոսինթեզը կարող է ամբողջությամբ փոխել մշակաբույսերի աճեցման եղանակը։
Ֆոտոսինթեզի ընթացքում բույսը կլանում է ածխաթթու գազը և ջուրը, սինթեզում օրգանական նյութերը և արտազատում թթվածին։ Այս ամենը տեղի է ունենում լույսի էներգիայի ազդեցության տակ։ Սակայն էներգիայի միայն այս 1%-ն է հասնում գործարանին։ Այսպիսով, Կալիֆոռնիայի Ռիվերսայդի և Դելավերի համալսարանի հետազոտական թիմը գտել է արհեստական ֆոտոսինթեզի միջոցով արևի լույսից անկախ բուսական սննդամթերք ստեղծելու միջոց:
Nature Food ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը նկարագրում է երկաստիճան էլեկտրակատալիտիկ գործընթացի կիրառումը: Նախ, ածխաթթու գազը մեկ բջջի մեջ բաժանվում է գազերի խառնուրդի, ներառյալ՝ ածխածնի մոնօքսիդը (CO), այնուհետև՝ երկրորդ խցում, օգտագործելով պղնձի կատալիզատոր, CO-ն վերածվում է ացետատի՝ քացախաթթվի հիմնական բաղադրիչի, որը ծառայում է որպես բույսերի համար ածխածնի և էներգիայի աղբյուր: Գիտնականներն օգտագործել են արևային մարտկոցներ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, սակայն կարող են օգտագործվել նաև այլ լույսի աղբյուրներ։
Փորձերը ցույց են տվել, որ սննդային օրգանիզմների լայն տեսականի, ներառյալ՝ կանաչ ջրիմուռները, խմորիչները և պտղաբեր մարմիններով միցելիումը, կարող են աճել էլեկտրոլիզի արդյունքում ստացված ացետատային միջավայրում: Այս տեխնոլոգիայով ջրիմուռների արտադրությունը մոտ չորս անգամ ավելի էներգաարդյունավետ է, քան այն լույսի ներքո աճեցնելը, իսկ խմորիչը մոտ 18 անգամ ավելի էներգաարդյունավետ է, քան շաքարով աճեցնելը:
Հետազոտվել է նաև մշակաբույսերի աճեցման համար այս տեխնոլոգիայի օգտագործման ներուժը: Պարզվել է, որ լոլիկը, ծխախոտը, բրինձն ու կանաչ ոլոռը կարողանում են արհեստական ֆոտոսինթեզի միջոցով աճել մթության մեջ։
Արհեստական ֆոտոսինթեզը հնարավորություններ է բացում սննդամթերքի աճեցման համար դժվար պայմաններում, այդ թվում՝ կլիմայի մարդածին փոփոխության հետ կապված: Երաշտները, ջրհեղեղները և հողերի հասանելիության նվազումը ավելի քիչ սպառնալիք կհանդիսանան համաշխարհային պարենային անվտանգությանը, եթե մարդկանց և կենդանիների համար նախատեսված մշակաբույսերը աճեցվեին ավելի քիչ ռեսուրսներով վերահսկվող միջավայրում: Բերքը կարելի է աճեցնել նաև քաղաքներում և այլ տարածքներում, որոնք ներկայումս ոչ պիտանի են գյուղատնտեսության համար, և նույնիսկ սնունդ ապահովել ապագա տիեզերագնացների համար:
Սննդի արտադրության նորարարական մոտեցումը ՆԱՍԱ-ն ներկայացրել է Deep Space Food Challenge-ում, որտեղ հաղթել է առաջին փուլում: The Deep Space Food Challenge-ը միջազգային մրցույթ է, որը մրցանակներ է շնորհում թիմերին՝ ստեղծելու սննդի նոր տեխնոլոգիաներ, որոնք պահանջում են նվազագույն ներդրումներ և ապահովում են ամենաանվտանգ, առավել սննդարար և համեղ սնունդը երկարաժամկետ տիեզերական առաքելությունների համար:
Սիրարփի Աղաբաբյան
168.am
