BilimBilimsel GelişmeBiyolojiİlginç BilimMühendislikUzay-Zaman

Yapay Fotosentezle Karanlıkta Bitki Yetiştirildi

Kaliforniya Üniversitesi Riverside’dan bilim insanları, bitkilerin ışık olmadan fotosentez yapmasını sağlayacak, doğal fotosenteze göre çok daha verimli bir yapay fotosentez yöntemi geliştirdi. Bu sayede yeterince güneş almayan topraklarda ve uzay yolculuklarında bitki yetiştirebilir.

Fotosentez bitkilerde milyonlarca yıl içinde evrilerek su, karbondioksit ve güneş ışığını alarak bugün tükettiğimiz bitki biyokütlesine dönüştürdü. Fotosentez her ne kadar milyonlarca yıllık evrimin eseri olsa da güneş enerjisinden gelen enerjinin sadece %1’i bitkiye ulaştığından proses oldukça verimsiz. UC Riverside ve Delaware Üniversitesi’ndeki bilim insanları, biyolojik fotosentez ihtiyacını tamamen ortadan kaldırmanın ve yapay fotosentez kullanarak güneş ışığından bağımsız olarak gıda üretmenin bir yolunu buldular.

Nature Food dergisinde yayınlanan araştırmada iki basamaklı elektrokatalitik proses kullanılarak karbondioksit, elektrik ve suyu, sirkenin ana bileşeni olan asetata dönüştürülüyor. Sonra besin üreten organizmalar asetatı tüketerek karanlıkta çoğalıyor. Güneş panelleriyle desteklenerek elektrokataliz için elektrik üreten organik ve inorganik hibrit bir sistem kuruluyor. Bu sayede güneş enerjisinden besine dönüşümde 18 kata kadar verim arttırılıyor.

Riverside Kaliforniya Üniversitesi Kimya ve Çevre Mühendisliği’nde Yrd.Doç.Dr. Robert Jinkerson, “Bizim yöntemimizde normalde biyolojik fotosentezin belirlediği sınırları aşabilecek yeni bir gıda üretme yöntemi belirlemeye çalıştık,” diyor.  

Laboratuvarda son teknoloji CO2 elektrolizi kurulumuyla, asetatta geleneksel yöntemlerle ulaşılamayacak yüksek seçicilik sağlandı.

Yapay fotosentezle besin üretimi Credit: Nature Food (2022). DOI: 10.1038/s43016-022-00530-x

Yapılan deneylerde asetat zengini karanlık ortamda doğrudan gıda üreten organizmaların üretilebileceği gösterildi. Yeşil algler, maya ve mantar miselyumu üretilebileceği gösterildi. Bu teknolojiyle, fotosentetik olarak 4 kata kadar daha verimli şekilde alg üretilebileceği gösterildi. Maya üretimi ise genelde mısırdan şeker üretmede kullanıldığından 18 kata kadar daha verimli oluyor.

Ayrıca bu teknolojiyle bitkilerin yetiştirilip, yetiştirilmeyeceği düşünüldü. Börülce, domates, tütün, pirinç, kanola ve yeşil bezelye karanlıkta yetiştirildiğinde asetattan karbon kullanabildiği görüldü.  

Yapay fotosentez sayesinde bitkilerin tümüyle güneşe bağımlılığı kaldırılabilirse, zor koşullarda bitki yetiştirmenin kapıları açılabilir. Bu sayede kuraklık, seller ve azalan tarım alanları gibi küresel gıda güvenliğini tehdit eden problemlere yeni çözümler üretilebilir. İnsanlar ve hayvanlar için gerekli olan ekinlerin kaynağa bağımlığı azaltılabilir. Böylece mahsuller şehirlerde ve uygun olmayan diğer alanlarda yetiştirilebilir. Tabi uzay yolculuklarında ekin yetiştirmek birçok yeni fırsat doğacaktır.

Yapay fotosentezle besin üretimi NASA’nın Derin Uzay Gıda Müsabakası’nda Birinci Faz kazananı olduğu müsabakaya sunuldu.

https://phys.org/news/2022-06-artificial-photosynthesis-food-sunshine.html

Araştırma Referansı: Elizabeth C. Hann et al, A hybrid inorganic–biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production, Nature Food (2022). DOI: 10.1038/s43016-022-00530-x

Daha Fazla Göster

Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve derliyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu