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15/08/2022

La nourriture poussera-t-elle bientôt dans des laboratoires avec photosynthèse artificielle ?


Parfois, nous supposons que la voie naturelle est la meilleure, ou il ne nous vient même pas à l’esprit de chercher une alternative. Surtout pour les choses les plus basiques. Mais certains scientifiques remettent en question la photosynthèse, la façon dont végétaux utiliser l’énergie du soleil pour la croissance. Les plantes cultivées typiques utilisent aussi peu que 1 % de l’énergie solaire à laquelle elles sont exposées. Peut-être y aurait-il une méthode plus efficace.

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Les chercheurs de l’Université du Delaware et de l’Université de Californie Riverside se sont associés pour comprendre comment produire pouro grâce à la photosynthèse artificielle, publiant leurs découvertes jusqu’à présent le mois dernier dans Nourriture naturelle. Robert Jinkerson à UC Riverside mélange ingénierie et botanique. Lui et son groupe expérimentent l’agriculture en intérieur, plutôt que les champs à l’ancienne et la lumière du soleil. Jinkerson compare son approche avec les développements de la médecine.

« Quelque chose de si important », a-t-il déclaré, comme le rapporte Agri Pulse. « Nous l’emmenons dans un laboratoire, nous nous assurons que nous pouvons produire autant que nous en avons besoin, nous avons un contrôle qualité très strict. » Cela pourrait-il également être une mise à niveau de notre approvisionnement alimentaire?

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Un bol de chou frais

Les scientifiques de ces deux côtes opposées les universités a formé une alliance après que Feng Jiao, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l’Université du Delaware, ait donné une conférence à UC Riverside. Il a mentionné l’utilisation de l’électrocatalyse pour convertir le dioxyde de carbone en d’autres produits, dont l’acétate. Les oreilles de Jinkerson se sont dressées à la mention de l’acétate parce qu’il soupçonnait que ce sel était la clé pour cultiver des aliments sans soleil. Apparemment, il était sur la bonne voie.

Mais d’abord, un petit bilan au cas où ça fait un moment que vous n’étiez pas en CM2. Le dictionnaire Oxford définit la photosynthèse comme « le processus par lequel les plantes vertes et certains autres organismes utilisent la lumière du soleil pour synthétiser des aliments à partir de gaz carbonique et de l’eau. Photosynthèse dans les plantes implique généralement le pigment vert chlorophylle et génère de l’oxygène comme sous-produit. En laboratoire, cependant, c’est différent.

L’acétate est la clé

Jinkerson, Jiao et leurs collègues utilisent un système d’électrolyseur de dioxyde de carbone en deux étapes, qui produit le chimique acétate composé. Grâce à la magie de l’électricité, un électrolyseur convertit des matières premières telles que le dioxyde de carbone en produits et molécules utiles. L’acétate se trouve couramment dans beaucoup de choses que la plupart d’entre nous ont dans nos placards, de la moutarde au shampoing. Il est utilisé à la fois comme émulsifiant pour mélanger les ingrédients et comme conservateur pour prolonger la durée de conservation.

Mais Jinkerson et ses collègues utilisent de l’acétate pour cultiver de la levure et faire pousser algues dans le noir. Leurs expériences d’électrolyse ont utilisé un catalyseur au cuivre pour convertir 47% des molécules de carbone du dioxyde de carbone en acétate. Cet acétate concentré en fait un aliment végétal futuriste. Les chercheurs l’ont essayé sur le riz, la laitue, les pois verts, le niébé, les poivrons, le canola, la tomate, le tabac et le membre de la famille de la moutarde Arabidopsis.

Et quel a été le résultat ? Quand ils ont alimenté l’électrolyseur avec un externe solaire cellule, ils ont découvert qu’ils pouvaient faire pousser de la nourriture avec un quart de l’énergie qu’il faut habituellement pour faire pousser une culture à l’ancienne. Les algues poussaient quatre fois plus vite que d’habitude, et la levure était 18 fois plus économe en énergie que si elle était cultivée à l’aide d’une méthode au sucre. La laitue a également prospéré.

Cependant, il y a un inconvénient. S’il y a trop d’acétate dans les plantes, la nourriture deviendra toxique. Alors scientifiques doivent encore peaufiner leur processus avant de déclarer leur indépendance vis-à-vis de la photosynthèse.

Herbes étant coupées dans un laboratoire

Plus de nourriture sur moins de terre

Alors que le laboratoire manque de la romance agraire des collines, des chevaux qui reniflent et récoltes se balançant dans la brise, il résout de nombreux problèmes de notre temps. Le changement climatique, les espèces envahissantes, l’urbanisation et la rareté des terres rendent difficile la production de la quantité nécessaire de nourriture pour un monde affamé. Et donc la production alimentaire est numéro un dans l’esprit de ces chercheurs.

« Si nous nous débarrassons du besoin de soleil, nous pouvons alors faire pousser plusieurs couches de cultures à la fois, de la même manière que champignons sont cultivés et créent une sorte d’usine alimentaire », a déclaré Feng Jiao, tel que rapporté par Newswise.

Laboratoire-les aliments cultivés les aident à conceptualiser le processus de croissance d’une toute nouvelle manière. « Si je ne me soucie de la plante que parce qu’elle fabrique de la nourriture, alors je peux en quelque sorte réimaginer cette plante », a déclaré Jinkerson.

Si la nourriture pouvait être cultivée à partir d’acétate, de nombreux espaces non traditionnels pourraient remplacer fermes, des vaisseaux spatiaux faisant germer des épinards aux prisons remplies de panais. Des villes impropres à l’agriculture pourraient soudainement cultiver des légumes.

« Pour les pays sujets à la famine ou qui n’ont peut-être pas autant de terres arables, le La technologie pourrait réduire le fardeau de la croissance alimentaire si nous pouvions faire pousser les plantes entièrement sur de l’acétate », a déclaré Sean Overa, étudiant au doctorat en génie chimique à l’Université du Delaware et co-auteur de l’article récemment publié.

La photosynthèse artificielle est déjà utilisée dans la production de viande cultivée en laboratoire. Non seulement les viandes alternatives peuvent couper gaz à effet de serre émissions de 96 %, mais la consommation d’eau chute également entre 82 et 96 % selon l’animal simulé. De plus, cela dissocie la viande du meurtre.

Bien que cette nouvelle approche semble un peu bizarre, futuriste et stérile, nous pouvons faire des compromis sur notre idée bucolique si cela signifie une technologie qui sera à la fois neutraliser le carbone et assurer la sécurité alimentaire.

Passant par AgriPulse, Actualités

Images via Pexels



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