Ученые разрабатывают искусственный фотосинтез, чтобы сделать более энергоэффективным производство продуктов питания на Земле, а однажды, возможно, и на Марсе, сообщает пресс-служба Калифорнийского университета в Риверсайде (США). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Food.
Исследователи использовали двухэтапный электрокаталитический процесс для преобразования углекислого газа, электричества и воды в ацетат – форму основного компонента уксуса. Организмы, производящие пищу, потребляют в темноте ацетат для роста.
«С помощью нашего подхода мы стремились определить новый способ производства продуктов питания, который мог бы преодолеть ограничения, связанные с биологическим фотосинтезом», – сказал автор корреспондента Роберт Джинкерсон, доцент кафедры химической и экологической инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде.
Чтобы объединить все компоненты системы вместе, ученые оптимизировали мощность электролизера для поддержки роста пищевых организмов. Электролизеры — это устройства, которые используют электричество для преобразования сырья, такого как углекислый газ, в полезные молекулы и продукты. Количество производимого ацетата было увеличено, а количество используемой соли уменьшено, что привело к самым высоким уровням ацетата, когда-либо произведенным в электролизере на сегодняшний день.
Эксперименты показали, что широкий спектр пищевых организмов можно выращивать в темноте прямо на выходе электролизера, богатом ацетатом. Среди этих пищевых организмов зеленые водоросли, дрожжи и грибковый мицелий, которые производят грибы. Производство водорослей с помощью этой технологии примерно в четыре раза более энергоэффективно, чем выращивание их с помощью биологического фотосинтеза. Производство дрожжей оказалось примерно в 18 раз более энергоэффективным, чем при его обычном способе выращивания – с использованием сахара, извлеченного из кукурузы.
[Фото: MARCUS HARLAND-DUNAWAY/UCR]
