Фотосинтез эволюционировал в растениях на протяжении миллионов лет, превращая воду, углекислый газ и энергию солнечного света в растительную биомассу и продукты, которые мы едим. Этот процесс, однако, очень неэффективен: только около 1% энергии, содержащейся в солнечном свете, попадает в растение. Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде и Делавэрского университета нашли способ вообще обойти необходимость биологического фотосинтеза и создать пищу, независимую от солнечного света, с помощью искусственного фотосинтеза. Сообщает портал phys.org.
Исследование использует двухэтапный электрокаталитический процесс для преобразования углекислого газа, электричества и воды в ацетат, форму основного компонента уксуса. Затем организмы, производящие пищу, потребляют ацетат в темноте для роста. В сочетании с солнечными панелями для выработки электроэнергии для питания электрокатализа эта гибридная органо-неорганическая система может увеличить эффективность преобразования солнечного света в пищу, до 18 раз более эффективно для некоторых продуктов.
«С нашим подходом мы стремились определить новый способ производства продуктов питания, который мог бы преодолеть ограничения, обычно налагаемые биологическим фотосинтезом», — сказал автор корреспондента Роберт Джинкерсон, доцент кафедры химической и экологической инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде.
Чтобы объединить все компоненты системы вместе, мощность электролизера была оптимизирована для поддержки роста пищевых организмов. Электролизеры — это устройства, которые используют электричество для преобразования сырья, такого как углекислый газ, в полезные молекулы и продукты. Количество производимого ацетата было увеличено, а количество используемой соли уменьшено, что привело к самым высоким уровням ацетата, когда-либо произведенным в электролизере на сегодняшний день.
