Crean proceso de fotosíntesis artificial para producir alimentos sin luz solar
Científicos de la Universidad de California en Riverside y de la Universidad de Delaware han encontrado una forma de evitar la necesidad de la fotosíntesis biológica y crear alimentos independientemente de la luz solar, mediante la fotosíntesis artificial.
La investigación,publicadaen Nature Food, utiliza un proceso electrocatalítico de dos pasos para convertir el dióxido de carbono, la electricidad y el agua en acetato, la forma del componente principal del vinagre.
A partir de allí, los organismos productores de alimentos consumen el acetato en la oscuridad para crecer. Combinado con paneles solares para generar la electricidad que alimenta la electrocatálisis, este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría aumentar la eficiencia de conversión de la luz solar en alimentos, hasta 18 veces más para algunos alimentos.
Para integrar todos los componentes del sistema, se optimizó la salida del electrolizador para favorecer el crecimiento de los organismos productores de alimentos. Además, se aumentó la cantidad de acetato producido y se redujo la cantidad de sal utilizada, lo que dio como resultado los niveles más altos de acetato producidos hasta la fecha en un electrolizador.
La investigación contó con el apoyo del Instituto de Investigación Traslacional para la Salud en el Espacio (TRISH) a través de la NASA; la Fundación para la Investigación Alimentaria y Agrícola (FFAR), la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Energía de los Estados Unidos.
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Alto potencial
Los experimentos demostraron que se puede cultivar una amplia gama de organismos productores de alimentos en la oscuridad directamente en la salida del electrolizador rica en acetato, incluyendo algas verdes, levaduras y micelio de hongos que producen setas.
La producción de algas con esta tecnología es aproximadamente cuatro veces más eficiente desde el punto de vista energético que su cultivo fotosintético, mientras que la producción de levadura es aproximadamente 18 veces más eficiente desde el punto de vista energético que la forma en que se suele cultivar utilizando el azúcar extraído del maíz.
También se investigó el potencial de emplear esta tecnología para cultivar plantas: el tomate, el tabaco, el arroz, la colza y el guisante verde fueron capaces de utilizar el carbono del acetato cuando se cultivaron en la oscuridad.
Este enfoque de la producción de alimentos se presentó al Deep Space Food Challenge de la NASA, concurso internacional en el que se conceden premios a las tecnologías alimentarias novedosas y revolucionarias que requieran un mínimo de insumos y maximicen la producción, donde resultó ganador de la primera fase.
“Utilizando una configuración de electrólisis de CO2 en tándem de última generación desarrollada en nuestro laboratorio, pudimos lograr una alta selectividad hacia el acetato a la que no se puede acceder a través de las rutas convencionales de electrólisis de CO2”
Feng Jiao, coautor de la investigación de la Universidad de Delaware
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Redacción | Antonio Vilela
