Ученые разработали искусственный фотосинтез, который позволяет расти продуктам в темноте

Ученые разработали искусственный фотосинтез, который позволяет расти продуктам в темноте

Фотосинтез – это процесс, без которого невозможна жизнь для всех зеленых растений. Этот процесс позволяет растениям превращать световую энергию в химическую, которая в конечном итоге приводит к образованию плодов. Несмотря на это, эффективность этого процесса в растениях довольно низкая, поскольку только около одного процента энергии солнечного света используется для создания органических веществ. В связи с этим, ученые во всем мире работают над различными способами улучшения этого процесса. Один из таких способов – это искусственный фотосинтез, который заключается в создании искусственного комплекса, имитирующего процесс фотосинтеза в растениях. Одним из его преимуществ является возможность создания органических веществ даже в условиях полной темноты.

Такая технология также сможет обезопасить растения от болезней

Содержание

Как можно вырастить растения в темноте?

Ученые применяют электрический ток для ускорения химических реакций на специальной поверхности – электроде, в процессе, который называется электрокатализом. Это позволяет преобразовывать химические элементы и электричество в ацетат – ключевой компонент. Что-то подобное используется и для выращивания в местах с отсутствием света. Для этого ученым понадобилось сконструировать специальную систему на основе солнечных батарей, которая может вырабатывать электричество и поддерживать электрокатализ, чтобы максимизировать результаты работы. Такая система увеличивает энергию солнечного света и повышает производительность до 18 раз для некоторых видов продуктов.

Как можно вырастить растения в темноте? Такой подход поможет выращивать растения независимо от времени суток. Фото.

Такой подход поможет выращивать растения независимо от времени суток

Такой механизм помог преодолеть природные ограничения и оптимизировать процесс. Кроме того, ученым удалось обеспечить эффективное соединение со специальным оборудованием – электолизером. Оно используется для преобразования сырья, такого как углекислый газ, в ценные частицы с помощью электричества – это обеспечивает ускоренный рост растений. С помощью этого, им удалось добиться высшего результата и получить большее количество выделяемого ацетата. Таким образом гибридная система повышает эффективность производства и делает его более экологически чистым.

Высокая производительность системы выращивания

Согласно различным тестам, можно успешно выращивать различные виды, такие как зеленые водоросли, дрожжи и грибы, даже при низком уровне освещения или его отсутствии. Эта инновационная технология позволяет значительно повысить энергоэффективность производства водорослей и дрожжей, сократив расходы на 4 и 18 раз соответственно, по сравнению с традиционными методами фотосинтеза. Кроме того, система не использует биологический фотосинтез, что позволяет более эффективно использовать солнечную энергию для производства пищи. Такие инновационные методы производства могут стать ключевым фактором в обеспечении продовольственной безопасности и устойчивого развития в будущем.

Высокая производительность системы выращивания. Высокая скорость роста обеспечит более крупный урожай. Фото.

Высокая скорость роста обеспечит более крупный урожай

Выращивание культурных растений без фотосинтеза

Изучение потенциала искусственного фотосинтеза расширяет перспективы сельского хозяйства, и последние исследования доказывают, что многие культурные растения, включая капусту, томаты, табак, рис, канолу и зеленый горошек, могут использовать углерод из ацетата для своего роста и развития даже в отсутствие естественного освещения. Эта технология не только позволяет выращивать растения в городах, но также способствует повышению урожайности и обеспечению продовольственной безопасности для многих людей, независимо от климатических изменений и плодородности почв.

Внедрение искусственного фотосинтеза играет ключевую роль в развитии устойчивого сельского хозяйства, сокращении зависимости от природных ресурсов. Кроме того, данная технология открывает новые возможности для выращивания растений в условиях космической эксплуатации. Это может быть особенно важно для будущих миссий на другие планеты или установок в космических станциях.

Выращивание растений на Марсе

В перспективе, эта технология может стать ключевой при освоении Марса, где наличие необходимых веществ для выращивания культур может быть недостаточным. В этом случае, использование искусственного фотосинтеза представляет эффективный способ производства продуктов питания. Более того, данная система может быть использована и для других целей.

Выращивание растений на Марсе. Выращивание продуктов в космосе скоро станет явью. Фото.

Выращивание продуктов в космосе скоро станет явью

А чтобы быть в курсе последних новостей – обязательно подпишитесь на наш Дзен и Телеграм канал, там вас ждет еще больше интересных новостей из мира науки!