Cultivan en una oscuridad casi total gracias a “electroagricultura”

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La inseguridad alimentaria amenaza a miles de millones de personas y la solución puede estar en una técnica de cultivo de plantas mucho más eficiente que la naturaleza.

Científicos sugieren que plantas pueden crecer en condiciones que antes se creían imposibles.

Químicos de varias universidades, incluida la Universidad de California en Riverside, analizaron el proceso de fotosíntesis, en el que las plantas convierten la luz solar en el azúcar que utilizan para alimentar su crecimiento, y decidieron que puede ser demasiado ineficiente para satisfacer la creciente demanda humana de alimentos.

El cambio climático y el crecimiento de la población están empujando a la humanidad a desarrollar mejores formas de cultivar cultivos que no dependan del sol.

Para ello, el equipo ideó un nuevo método agrícola que, según afirman, evita la fotosíntesis convencional y podría ser parte de la solución al problema mundial de la inseguridad alimentaria.

“Si ya no necesitamos cultivar plantas con luz solar, podemos desvincular la agricultura del medio ambiente y cultivar alimentos en ambientes interiores y controlados”, dijo Robert Jinkerson, profesor asociado de ingeniería ambiental química en la Universidad de California, Riverside, quien dirigió la investigación, en un comunicado de prensa.

“Creo que debemos llevar la agricultura a la siguiente fase de la tecnología, y producirla de una manera controlada y desvinculada de la naturaleza tiene que ser el siguiente paso”.

El problema con la fotosíntesis, desde una perspectiva humana, es que las plantas convierten muy poca de la luz que absorben en energía química.

Al encontrar formas de mejorar artificialmente esa cifra, los agricultores podrían aumentar enormemente su rendimiento, sin requerir más recursos ni producir más emisiones de gases de efecto invernadero.

Aunque la electroagricultura, como la denominan los investigadores, no es un concepto nuevo, escribieron en el estudio que los esfuerzos anteriores para maximizar el rendimiento de los cultivos con esta técnica habían tropezado con problemas.

Algunos esfuerzos han dado como resultado que las plantas aumenten su producción de etileno, que, aunque actúa como hormona de crecimiento para las plantas, no produce directamente una producción más eficiente de energía química.

Para resolver este problema, los investigadores buscaron otros compuestos que impulsaran a las plantas a crecer de manera más eficiente.

Se decidieron por el acetato, que se puede crear mediante una reacción química que involucra dióxido de carbono (CO₂) y agua.

Ese proceso, escribieron, podría ser alimentado por paneles solares colocados sobre enormes granjas hidropónicas de interior, que albergarían grandes cantidades de cultivos modificados genéticamente para mejorar su metabolismo del acetato.

El sistema, dijeron, daría como resultado un aumento masivo de la producción de alimentos, sin afectar negativamente al medio ambiente.

También reduciría la tierra necesaria para la producción de alimentos hasta en un 94%.

“El objetivo de este nuevo proceso es tratar de aumentar la eficiencia de la fotosíntesis”, dijo Feng Jiao, electroquímico de la Universidad de Washington, que también trabajó en la investigación.

“En este momento, estamos en un 4% de eficiencia, que ya es cuatro veces mayor que la de la fotosíntesis, y como todo es más eficiente con este método, la huella de CO₂ asociada con la producción de alimentos se vuelve mucho menor”.

El sistema es tan eficiente que las plantas necesitan muy poca luz.

Si bien los investigadores no especificaron exactamente cuánto menos, señalaron que su método funciona en “oscuridad”, eliminando la necesidad de grandes bancos de luces o sistemas de refrigeración HVAC para controlar el calor, según el artículo.

Si bien el artículo expone principalmente la teoría detrás del método de electroagricultura propuesto, los ingenieros químicos escribieron que habían logrado un “éxito preliminar” con experimentos en lechuga, arroz, canola, pimiento y tomate.

También imaginaron un futuro en el que la agricultura eléctrica podría utilizarse como fuente de carbono para promover el crecimiento de carne cultivada en laboratorio.

Fuente: Cell