Modern Cogitation

Modern Cogitation

Photo

رشد گیاهان بدون نور؛ غیرممکنی که ممکن شد

دانشمندان از روشی نوآورانه برای کِشت گیاهان بدون نور خورشید رونمایی کردند که کشاورزی برقی (electro-agriculture) نامیده می‌شود، نوید تغییر روش رشد مواد غذایی را می‌دهد و این قابلیت را دارد که چالش‌های شدید زیست‌محیطی را حل کند.

از قرن‌ها پیش، «کشاورزی» مزارع وسیعِ غرق در نور خورشید را به ذهن متبادر ساخته است؛ اما این روش سنتی هزینه چشمگیری برای سیاره ما دارد. ۹۰ درصد از جنگل‌زدایی در جهان به دلیل کشاورزی سنتی صورت می‌گیرد؛ زیرا برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهان به زمین‌های بیشتری نیاز هست.

«کشاورزی برقی» مفهومی پیشرفته است که فهم اساسی ما از رشد گیاهان را به چالش می‌کشد؛ این روش متکی بر یک واکنش شیمیایی است که چهار برابر کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی است و این قابلیت را دارد که در تولید مواد غذایی به شکلی که ما با آن مأنوسیم، تحول ایجاد کند.
هسته اصلی این نوآوری، جایگزینی نور خورشید با برق است. پژوهشگران با استفاده از قدرت پَنل‌های (صفحه‌های) خورشیدی، سامانه‌ای ابداع کرده‌اند که احتمالاً نیاز به زمین برای کشاورزی را به شدت کاهش می‌دهد؛ در واقع، برآوردها حاکی از آن است که اگر همه مواد غذایی در آمریکا با استفاده از کشاورزی برقی تولید می‌شد، استفاده از زمین‌های کشاورزی ۹۴ درصد کاهش می‌یافت.

از فتوسنتز تا الکتروسنتز

رشد سنتی گیاهان به فتوسنتز (فرآیندی که در آن گیاهان، نور خورشید و دی‌اکسیدکربن و آب را به گلوکز تبدیل می‌کنند) متکی است. این سازوکار طبیعی میلیون‌ها سال حیات روی زمین را حفظ کرده است؛ اما به طرز شگفت‌آوری ناکارآمد است؛ زیرا، فقط حدود یک درصد از انرژی نور جذب‌شده توسط گیاهان به انرژی قابل استفاده تبدیل می شود.

هدف کشاورزی برقی بهبود طراحی طبیعت است. در این روش به جای تکیه بر نور خورشید، از برق برای ایجاد یک واکنش شیمیایی بین دی‌اکسیدکربن و آب استفاده می‌شود و در نتیجه اَسِتات تولید می‌شود: ترکیبی که به عنوان منبع غذایی برای گیاهانی که روی یک بستر خنثی و واکنش‌ناپذیر رشد می‌کنند، عمل می‌کند.

با پیشرفت پژوهش و فناوری، احتمالاً به زودی شاهد یک تغییر الگو در کشاورزی خواهیم بود. توانایی کِشت گیاهان بدون نور به تولید مواد غذایی پایدارتر، کاهش جنگل‌زدایی و راه‌هایی نوآورانه برای حل معضل گرسنگی جهانی منجر خواهد شد. آنچه زمانی غیرممکن به نظر می‌رسید، در واقع ممکن و عصر جدیدی از نوآوری کشاورزی آغاز شده است.

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(24)00429-X#:~:text=Fueled%20by%20acetate%20derived%20from,same%20efficiency%20limitations%20of%20photosynthesis.

Image Credit: Feng Jiao

@modern_cogitation

Joule

Electro-agriculture: Revolutionizing farming for a sustainable future

In this work, the authors explore the emerging concept of electro-agriculture, whereby
CO2 electrolysis is combined with biological systems for sustainable food production
that greatly surpasses the efficiency limitations of natural photosynthesis. This
innovative…

www.tgoop.com/modern_cogitation/8349

5.1K viewsedited  Nov 24 at 14:17

رشد گیاهان بدون نور؛ غیرممکنی که ممکن شد

دانشمندان از روشی نوآورانه برای کِشت گیاهان بدون نور خورشید رونمایی کردند که کشاورزی برقی (electro-agriculture) نامیده می‌شود، نوید تغییر روش رشد مواد غذایی را می‌دهد و این قابلیت را دارد که چالش‌های شدید زیست‌محیطی را حل کند.

از قرن‌ها پیش، «کشاورزی» مزارع وسیعِ غرق در نور خورشید را به ذهن متبادر ساخته است؛ اما این روش سنتی هزینه چشمگیری برای سیاره ما دارد. ۹۰ درصد از جنگل‌زدایی در جهان به دلیل کشاورزی سنتی صورت می‌گیرد؛ زیرا برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهان به زمین‌های بیشتری نیاز هست.

«کشاورزی برقی» مفهومی پیشرفته است که فهم اساسی ما از رشد گیاهان را به چالش می‌کشد؛ این روش متکی بر یک واکنش شیمیایی است که چهار برابر کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی است و این قابلیت را دارد که در تولید مواد غذایی به شکلی که ما با آن مأنوسیم، تحول ایجاد کند.
هسته اصلی این نوآوری، جایگزینی نور خورشید با برق است. پژوهشگران با استفاده از قدرت پَنل‌های (صفحه‌های) خورشیدی، سامانه‌ای ابداع کرده‌اند که احتمالاً نیاز به زمین برای کشاورزی را به شدت کاهش می‌دهد؛ در واقع، برآوردها حاکی از آن است که اگر همه مواد غذایی در آمریکا با استفاده از کشاورزی برقی تولید می‌شد، استفاده از زمین‌های کشاورزی ۹۴ درصد کاهش می‌یافت.

از فتوسنتز تا الکتروسنتز

رشد سنتی گیاهان به فتوسنتز (فرآیندی که در آن گیاهان، نور خورشید و دی‌اکسیدکربن و آب را به گلوکز تبدیل می‌کنند) متکی است. این سازوکار طبیعی میلیون‌ها سال حیات روی زمین را حفظ کرده است؛ اما به طرز شگفت‌آوری ناکارآمد است؛ زیرا، فقط حدود یک درصد از انرژی نور جذب‌شده توسط گیاهان به انرژی قابل استفاده تبدیل می شود.

هدف کشاورزی برقی بهبود طراحی طبیعت است. در این روش به جای تکیه بر نور خورشید، از برق برای ایجاد یک واکنش شیمیایی بین دی‌اکسیدکربن و آب استفاده می‌شود و در نتیجه اَسِتات تولید می‌شود: ترکیبی که به عنوان منبع غذایی برای گیاهانی که روی یک بستر خنثی و واکنش‌ناپذیر رشد می‌کنند، عمل می‌کند.

با پیشرفت پژوهش و فناوری، احتمالاً به زودی شاهد یک تغییر الگو در کشاورزی خواهیم بود. توانایی کِشت گیاهان بدون نور به تولید مواد غذایی پایدارتر، کاهش جنگل‌زدایی و راه‌هایی نوآورانه برای حل معضل گرسنگی جهانی منجر خواهد شد. آنچه زمانی غیرممکن به نظر می‌رسید، در واقع ممکن و عصر جدیدی از نوآوری کشاورزی آغاز شده است.

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(24)00429-X#:~:text=Fueled%20by%20acetate%20derived%20from,same%20efficiency%20limitations%20of%20photosynthesis.

Image Credit: Feng Jiao

@modern_cogitation

BY Modern Cogitation