人工光合作用技术能够让植物在完全黑暗中生长

植物的生长离不开阳光,数十亿年以来,植物通过光合作用将水、二氧化碳和来自阳光中的能量转化为植物生物质和我们吃的食物。但是这个过程的效率非常低,只有大约1%的阳光能量最终专为植物生物质。

新技术让植物生长完全摆脱对阳光的依赖在黑暗中生长
新技术让植物生长完全摆脱对阳光的依赖在黑暗中生长

最近国外科学家找到一种方法,完全绕开了生物光合作用的需求,不依靠阳光就能够让植物生长最终生产食物。

这个方法先试用电催化过程将二氧化碳、电能和水转化为醋酸盐,醋酸盐是醋的主要成分。然后让植物在黑暗中消耗醋酸盐来生长。

如果结合太阳能电池板发电来尾电催化提供能量,那么这种有机-无机混合系统能够大大提升阳光转化为生物质的效率,对于某些植物来说,它的太阳能利用率能够高达光合作用的18倍。

目前利用这项技术,科学家可以在黑暗中直接在富含醋酸盐的电解槽输出物上生长多种生物体,包括能够产生蘑菇的绿藻、酵母和真菌菌丝体,用这种技术生产藻类的能源利用率大约是光合作用的4倍,而酵母的生产效率可以比通常使用玉米中提取糖培养的方式高18倍。

这项技术未来还有更广阔的使用潜力,比如豇豆、番茄、烟草、大米、油菜和绿豌豆在黑暗中种植时都能够利用醋酸盐中的碳。

如果这项技术成熟了,那么就会将农业从对阳光的依赖中彻底解放出来,特别是在一些不适宜农业种植的场合,比如未来太空农业等等,都很适用。

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