[ad_1]
Chúng ta có một rất nhiều để cảm ơn quang hợp cho. Toàn bộ sự tồn tại của chúng tôi, để bắt đầu. Khoảng 3 tỷ năm trước, một nhóm vi khuẩn gọi là vi khuẩn lam đã tiến hóa theo cách biến ánh sáng và nước thành năng lượng, giải phóng oxy trong quá trình này. Những vi khuẩn này cuối cùng sẽ làm tràn ngập khí quyển của chúng ta với oxy — biến nó từ một chướng khí độc hại chủ yếu là nitơ và carbon dioxide thành hỗn hợp duy trì sự sống mà chúng ta có ngày nay. Tất cả – thực vật, con người, chó, Netflix, kem – đều bắt đầu bằng quá trình quang hợp, dù ít hay nhiều.
Quá trình tương tự cũng diễn ra ngay ở phần đầu của mọi thứ chúng ta ăn. Thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và carbon dioxide để phát triển, và sau đó con người ăn những thực vật đó trực tiếp hoặc sau khi chúng trở thành một phần của động vật, nấm hoặc bất cứ thứ gì khác mà chúng ta muốn gặm nhấm. Tất cả năng lượng kết thúc trong cơ thể chúng ta bắt đầu từ ánh sáng mặt trời được thực vật thu nhận thông qua quá trình quang hợp. Chỉ có một trở ngại nhỏ trong hệ thống này – thực vật thực sự khá tệ trong việc biến ánh sáng mặt trời thành sự phát triển. Theo một số ước tính, thực vật chuyển đổi ánh sáng mặt trời và carbon dioxide thành sinh khối mới với hiệu suất thấp nhất là 1%.
Robert Jinkerson, một giáo sư tại Đại học California, Riverside, đã xem xét hiệu quả mờ nhạt của quá trình quang hợp và nhận thấy một vấn đề kỹ thuật. Nếu chúng ta có thể thu được nhiều năng lượng hơn từ mỗi inch vuông ánh sáng mặt trời, thì chúng ta có thể giảm tổng diện tích đất mà chúng ta cần để trồng thực phẩm. Jinkerson nói: “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là chuyển đổi cách chúng tôi nghĩ về cách sản xuất cây trồng và nông nghiệp. “Nếu chúng ta có thể hiệu quả hơn với diện tích cần thiết để sản xuất lương thực cần thiết cho nhân loại, thì chúng ta có thể biến đất nông nghiệp trở lại đất tự nhiên.”
Một cách để làm điều đó có thể là trồng cây trong bóng tối bằng cách sử dụng điện năng được cung cấp bởi các tấm pin mặt trời, hiệu quả hơn nhiều lần so với cây trồng trong việc biến ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Trong một bài báo khoa học mới được xuất bản trên tạp chí Thực phẩm thiên nhiênJinkerson và các đồng nghiệp của ông mô tả việc sử dụng các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng cho một quá trình gọi là điện phân, tạo ra một chất lỏng mà tảo, nấm men và thực vật có thể sử dụng để phát triển thay vì ánh sáng mặt trời.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các tấm pin mặt trời để chạy một cỗ máy chuyển đổi carbon dioxide, điện và nước thành axetat – một phân tử có thể được pha loãng trong nước và được sử dụng để nuôi cây. Sau đó, họ cho tảo, men, nấm và một số loại cây thường trồng, bao gồm đậu đũa, cà chua, cải dầu và lúa. Cả tảo và nấm men đều phát triển khá hiệu quả trên hỗn hợp axetat, điều này không có gì đáng ngạc nhiên, vì các nhà khoa học đã biết rằng những loài này có thể ăn axetat. Điều đáng ngạc nhiên hơn là cây trồng cũng tiêu thụ axetat và phát triển, mặc dù chúng đang phát triển trong bóng tối hoàn toàn.
Nhưng trước khi bạn cất cây cà chua vào tủ, hãy cảnh báo. Jinkerson và các đồng nghiệp của ông chỉ biết rằng thực vật đang ăn axetat vì chúng đã hòa tan chúng sau khi lớn lên một thời gian và phân tích chúng để xem liệu chúng có chứa bất kỳ phân tử cacbon nào từ axetat hay không. Nhưng việc cho cây đủ axetat để phát triển cuối cùng lại trở nên độc hại đối với chúng — vì vậy, mặc dù về mặt kỹ thuật, thực vật có thể phát triển bằng axetat, nhưng chúng không phát triển chính xác nhờ nó.
[ad_2]
Source link
