ფოტოსინთეზი პროცესია, რომლის შედეგადაც წყალი, ნახშირორჟანგი და მზის სინათლე ჟანგბადად და ენერგიად გარდაიქმნება, რაც მცენარეებს გაზრდაში ეხმარება. მეცნიერებს სურთ, ეს მექანიზმი საკვებისა და საწვავის საწარმოებლად გამოიყენონ.

კერძოდ, ახალი კვლევის ფარგლებში მკვლევრები ხელოვნური ფოტოსინთეზის ექსპერიმენტულ ტექნიკაზე გვიყვებიან. იგი ორნაბიჯიან ელექტროკატალიზურ პროცესს იყენებს და ნახშირორჟანგს, წყალსა და მზის პანელებისაგან წარმოქმნილ ელექტრობას აცეტატად (ძმრის ძირითადი კომპონენტი) გარდაქმნის. შემდგომში მცენარეებს აცეტატის საზრდოდ გამოყენება შეუძლიათ. ნაშრომი გამოცემაში Nature Food გამოქვეყნდა.

მკვლევრების მიერ შემუშავებული სისტემა მიზნად არამხოლოდ ბუნებრივი ფოტოსინთეზის იმიტირებას, არამედ მის გაუმჯობესებასაც ისახავს — მცენარეებში მზის სინათლის ენერგიის მხოლოდ ერთი პროცენტი გარდაიქმნება მცენარის ბიომასად, ეს მაჩვენებელი კი შესაძლოა, ოთხჯერ გაიზარდოს.

გუნდის მიერ ჩატარებული დამატებითი ექსპერიმენტებით დადგინდა, რომ პროცესის შედეგად წარმოქმნილ აცეტატით მდიდარ პროდუქტს შეუძლია, არაერთი ორგანიზმი ასაზრდოოს, მათ შორის: მწვანე წყალმცენარეები, საფუარი და მიცელიუმი, რომელიც სოკოებს წარმოქმნის. შედარებისთვის, ამ მეთოდის გამოყენებისას წყალმცენარეების წარმოქმნა იმაზე ოთხჯერ უფრო ენერგოეფექტურია, ვიდრე ბუნებრივი ფოტოსინთეზისას.

მეცნიერებმა აჩვენეს ისიც, რომ წარმოქმნილი აცეტატის გამოყენება და მზის სინათლის გარეშე გაზრდა პომიდორს, თამბაქოს, ბრინჯს, ძაძას, რაფსსა და მწვანე ბარდასაც შეეძლო. პროცესის გამოყენება შესაძლებელია როგორც ჩვეულებრივ ფოტოსინთეზთან ერთად, ასევე მის ნაცვლადაც.

"იმ ტექნიკების გამოყენებით, რომლებზეც ახლა ვმუშაობთ, შესაძლოა, მოსავალი აცეტატით, როგორც ენერგიის დამატებითი რესურსით, გავზარდოთ, რათა მოსავლიანობამ მოიმატოს", — აცხადებს მარკუს ჰარლანდ-დანვეი, UC Riverside-ის ბოტანიკოსი.

საგულისხმოა, რომ ეს შთამბეჭდავი პროექტი, რომელიც კოსმოსში საკვების გაზრდის პერსპექტივას წარმოგვიდგენს, NASA Deep Space Food Challenge-ის ერთ-ერთი გამარჯვებულია. ტექნოლოგიის განვითარების შემთხვევაში ხელოვნური ფოტოსინთეზი არამარტო საკვების კოსმოსში გაზრდაში დაგვეხმარება, არამედ დედამიწაზეც შეცვლის საკვების წარმოების პროცესს.

კლიმატის კრიზისის თანმდევი ექსტრემალური ტემპერატურის, გვალვის, წყალდიდობებისა და სხვა საფრთხეებიდან გამომდინარე, შესაძლოა, სწორედ მსგავსი ახლებური მიდგომები დაგვეხმაროს, რომ საკვების წარმოება მეტად მოქნილი პროცესი გახდეს, მოსავლის გაზრდა კი მეტ ადგილას — თუნდაც ქალაქის ტერიტორიაზე — მოხერხდეს.