Fotosintesis Buatan Dapat Menghasilkan Lebih Banyak Makanan dalam Gelap Dibandingkan Dengan Sinar Matahari
All Good News

Fotosintesis Buatan Dapat Menghasilkan Lebih Banyak Makanan dalam Gelap Dibandingkan Dengan Sinar Matahari

Marcus Harland Dunaway/UCR

Fotosintesis telah berevolusi pada tanaman selama jutaan tahun untuk mengubah air, karbon dioksida, dan energi dari sinar matahari menjadi biomassa tanaman dan makanan yang kita makan.

Proses ini, bagaimanapun, sangat tidak efisien, dengan hanya sekitar 1% dari energi yang ditemukan di sinar matahari yang berakhir di pabrik.

Para ilmuwan di UC Riverside dan University of Delaware telah menemukan cara untuk mengabaikan kebutuhan fotosintesis biologis sama sekali dan menciptakan makanan yang tidak bergantung pada sinar matahari dengan menggunakan fotosintesis buatan.

Tumbuhan yang tumbuh dalam media elektrolisis yang mengandung asetat yang menggantikan fotosintesis alami

Penelitian ini menggunakan proses elektrokatalitik dua langkah untuk mengubah karbon dioksida, listrik, dan air menjadi asetat, bentuk komponen utama cuka. Organisme penghasil makanan kemudian mengkonsumsi asetat dalam gelap untuk tumbuh.

Dikombinasikan dengan panel surya untuk menghasilkan listrik untuk menyalakan elektrokatalisis, sistem organik-anorganik hibrida ini dapat meningkatkan efisiensi konversi sinar matahari menjadi makanan, hingga 18 kali lebih efisien untuk beberapa makanan.

“Dengan pendekatan kami, kami berusaha mengidentifikasi cara baru memproduksi makanan yang dapat menembus batas yang biasanya ditentukan oleh fotosintesis biologis,” kata penulis korespondensi Robert Jinkerson, asisten profesor teknik kimia dan lingkungan UC Riverside.

LAGI: Tanaman Dari Satu Biji Ini Sekarang Luasnya 77 Mil persegi dan Terbesar di Dunia

Untuk mengintegrasikan semua komponen sistem bersama-sama, output dari elektroliser dioptimalkan untuk mendukung pertumbuhan organisme penghasil makanan. Elektroliser adalah perangkat yang menggunakan listrik untuk mengubah bahan mentah seperti karbon dioksida menjadi molekul dan produk yang berguna. Jumlah asetat yang dihasilkan meningkat sementara jumlah garam yang digunakan berkurang, menghasilkan tingkat asetat tertinggi yang pernah diproduksi dalam elektroliser hingga saat ini.

“Menggunakan pengaturan elektrolisis CO2 tandem dua langkah canggih yang dikembangkan di laboratorium kami, kami dapat mencapai selektivitas tinggi terhadap asetat yang tidak dapat diakses melalui rute elektrolisis CO2 konvensional,” kata penulis koresponden Feng Jiao di Universitas dari Delaware.

Eksperimen menunjukkan bahwa berbagai organisme penghasil makanan dapat tumbuh dalam gelap secara langsung pada keluaran elektroliser yang kaya asetat, termasuk ganggang hijau, ragi, dan miselium jamur yang menghasilkan jamur. Memproduksi alga dengan teknologi ini kira-kira empat kali lipat lebih hemat energi daripada menumbuhkannya secara fotosintesis. Produksi ragi sekitar 18 kali lipat lebih hemat energi daripada cara yang biasanya dibudidayakan menggunakan gula yang diekstraksi dari jagung.

“Kami mampu menumbuhkan organisme penghasil makanan tanpa kontribusi apa pun dari fotosintesis biologis. Biasanya, organisme ini dibudidayakan pada gula yang berasal dari tanaman atau input yang berasal dari minyak bumi—yang merupakan produk fotosintesis biologis yang berlangsung jutaan tahun yang lalu. Teknologi ini adalah metode yang lebih efisien untuk mengubah energi matahari menjadi makanan, dibandingkan dengan produksi makanan yang mengandalkan fotosintesis biologis,” kata Elizabeth Hann, kandidat doktor di Jinkerson Lab dan salah satu penulis utama studi tersebut.

TERKAIT: Jamur Morel Akhirnya Dapat Dibudidayakan Di Dalam Ruangan Untuk Pertama Kalinya

Potensi penggunaan teknologi ini untuk menumbuhkan tanaman pangan juga diselidiki. Kacang tunggak, tomat, tembakau, beras, kanola, dan kacang hijau semuanya mampu memanfaatkan karbon dari asetat ketika dibudidayakan dalam gelap.

“Kami menemukan bahwa berbagai tanaman dapat mengambil asetat yang kami sediakan dan membangunnya menjadi blok pembangun molekul utama yang dibutuhkan organisme untuk tumbuh dan berkembang. Dengan beberapa pemuliaan dan rekayasa yang sedang kami kerjakan, kami mungkin dapat menanam tanaman dengan asetat sebagai sumber energi tambahan untuk meningkatkan hasil panen,” kata Marcus Harland-Dunaway, kandidat doktor di Lab Jinkerson dan penulis pendamping pembelajaran.

Dengan membebaskan pertanian dari ketergantungan penuh pada matahari, fotosintesis buatan membuka pintu bagi kemungkinan tak terhitung untuk menanam makanan di bawah kondisi yang semakin sulit yang disebabkan oleh perubahan iklim antropogenik. Kekeringan, banjir, dan berkurangnya ketersediaan lahan tidak akan menjadi ancaman bagi ketahanan pangan global jika tanaman untuk manusia dan hewan tumbuh di lingkungan yang kurang intensif sumber daya dan terkendali. Tanaman juga bisa ditanam di kota dan daerah lain yang saat ini tidak cocok untuk pertanian, dan bahkan menyediakan makanan untuk penjelajah ruang angkasa di masa depan.

PERIKSA: Hedgerows 2.000 kali lebih berharga untuk ekosistem daripada yang bisa kita bayangkan

“Menggunakan pendekatan fotosintesis buatan untuk menghasilkan makanan bisa menjadi perubahan paradigma tentang cara kita memberi makan orang. Dengan meningkatkan efisiensi produksi pangan, lebih sedikit lahan yang dibutuhkan, mengurangi dampak pertanian terhadap lingkungan. Dan untuk pertanian di lingkungan non-tradisional, seperti luar angkasa, peningkatan efisiensi energi dapat membantu memberi makan lebih banyak anggota kru dengan input yang lebih sedikit, ”kata Jinkerson.

Pendekatan produksi makanan ini diajukan ke NASA’s Deep Space Food Challenge di mana itu adalah pemenang Tahap I. Deep Space Food Challenge adalah kompetisi internasional di mana hadiah diberikan kepada tim untuk menciptakan teknologi makanan baru dan mengubah permainan yang membutuhkan input minimal dan memaksimalkan output makanan yang aman, bergizi, dan enak untuk misi luar angkasa berdurasi panjang.

“Bayangkan suatu hari nanti kapal raksasa menanam tanaman tomat dalam kegelapan dan di Mars—seberapa jauh lebih mudah bagi orang Mars di masa depan?” kata rekan penulis Martha Orozco-Cárdenas, direktur UC Riverside Plant Transformation Research Center.

Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature Food.

Sumber: Universitas California, Riverside

TUMBUHKAN Kabar Baik; Bagikan Di Media Sosial…

Mungkin tetap banyak berasal dari member togel singapore dan togel hongkong yang tidak menyadari berasal dari mana kami merekap data togel. Sebagai pemain togel online hari ini pastinya kamu kudu memastikan angka keluaran hk dan pengeluaran sgp yang kami sajikan adalah angka live draw yang valid dan resmi. Karena bersama dengan memperoleh angka keluaran hk dan pengeluaran sgp hari ini tercepat dan paling valid anda bisa bersama ringan mengetahui hasil taruhan yang di pasang menang atau kalah. Untuk itulah mengapa anda kudu mengetahui benar seluk beluk terjadinya hasil keluaran togel hari ini.

Sebenarnya toto hk cuma sanggup di nyatakan valid jikalau langsung berasal dari web resminya seperti hongkongpools.com dan singaporepools.com.sg. Karena hanya kedua web tersebutlah yang punya hak atau weweang didalam menyiarkan angka keluaran togel hari ini. Selain terpercaya dan resmi, para member terhitung bisa menyaksikan angka keluaran hk dan pengeluaran sgp terlengkap seperti consolations, started, prize 3, prize 2 hingga no finalnya yaitu prize 1. Tetapi harus member ketahui, situs formal tersebut sudah tidak mampu kami pakai kembali lewat jaringan provider yang ada di Indonesia. Hal ini berjalan karena website berikut memiliki kandungan konten perjudian online yang di mana sangat terlarang di Indonesia. Hal semacam itulah yang menjadikan member togel singapore dan togel hongkong ada masalah dalam memproleh angka keluaran togel hari ini.

Namun di era digital seperti selagi ini para member tidak harus terasa kuatir lagi. Karena sekarang sudah terkandung banyak sekali website keluaran togel hari ini yang sanggup kamu temukan di internet. Tetapi disini kita merekomendasikan para member untuk senantiasa terhubung web Pengeluaran Sydney dikarenakan kami sudah secara formal bekerja mirip bersama pihak singaporepools.com.sg dan hongkongpools.com agar member tidak kudu khawatir lagi bersama dengan keakuratan angka yang kami berikan di di dalam tabel information sgp dan information hk.