Científicos desarrollan método para lograr cultivar alimentos sin luz solar

Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Washington, la Universidad de Delaware y la Universidad de California desarrollaron una técnica de cultivo llamada electroagricultura, con la cual las plantas pueden crecer y producir sin la necesidad de luz solar y utilizando hasta un 94% menos de tierra que los métodos agrícolas tradicionales.

Este método se suma a las opciones que podrían cambiar la forma en que se producen alimentos y, al mismo tiempo, reducir el uso de tierras agrícolas.

Según las estimaciones de los investigadores, si todos los alimentos en el país se produjeran mediante este método, se podría reducir el uso de tierras agrícolas hasta en un 94 por ciento.

“La técnica reemplaza la fotosíntesis con una reacción química de energía solar que convierte más eficientemente el dióxido de carbono (CO2) en una molécula orgánica que las plantas serían genéticamente diseñadas para comer”, explicaron.

La investigación, publicada en la revista científica ScienceDaily, plantea que la fotosíntesis (proceso con el cual las plantas convierten la luz solar en energía para crecer) es un proceso “muy ineficiente".

Aunque las plantas capturan una gran cantidad de luz solar, solo una pequeña fracción de esa energía, aproximadamente el 1%, se utiliza para su crecimiento. Entonces, las plantas no aprovechan todo el potencial de la luz que reciben, lo que limita la cantidad de alimentos producidos con la agricultura tradicional.

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Entonces, la electroagricultura sería una forma de producir alimentos en edificios de varios pisos en lugar de usar grandes extensiones de campos agrícolas. Estos edificios tendrían paneles solares que captarían la energía del sol, describen los científicos.

“Los paneles solares en o cerca de los edificios absorberían la radiación del sol, y esta energía impulsaría una reacción química entre el CO2 y el agua para producir acetato, una molécula similar al ácido acético, el componente principal del vinagre. El acetato se utilizaría entonces para alimentar las plantas que se cultivan hidropónicamente”, describe la investigación.

Cultivar sin luz solar

"Si ya no necesitamos cultivar plantas con luz solar, entonces podemos desacoplar la agricultura del medio ambiente y cultivar alimentos en entornos interiores y controlados", señala Robert Jinkerson de la Universidad de California, Riverside y autor de la investigación.

"Creo que necesitamos mover la agricultura a la siguiente fase de la tecnología, y producirla de una manera controlada, que se desvincule de la naturaleza. Ese tiene que ser el siguiente paso", agregó.

Feng Jiao, electroquímico de la Universidad de Washington en St. Luis y autor principal de la investigación, explicó que el objetivo de este nuevo proceso es tratar de aumentar la eficiencia de la fotosíntesis.

Sostuvo que su método de cultivo supone el 4% de eficiencia respecto a la fotosíntesis, y debido a que todo es más eficiente, la huella de CO2 asociada con la producción de los alimentos es mucho menor.

Lechuga y tomate, los primeros experimentos

El equipo de investigadores basó su estudio con el cultivo de tomates y lechuga, pero su objetivo es probar con cultivos de alto contenido calórico como la yuca, camote y granos.

Por ahora, han logrado crear plantas que pueden usar acetato además de la fotosíntesis para su crecimiento.

Sin embargo, su meta a largo plazo es diseñar plantas que obtengan toda su energía del acetato, lo que les permitiría crecer sin necesidad de luz solar.

Robert Jinkerson explicó que en cuanto a las plantas, aún están en la fase de investigación y desarrollo para lograr que utilicen el acetato como su fuente principal de carbono. Esto es un reto porque las plantas no han evolucionado para crecer de esta forma.

No obstante, resaltó que los hongos, la levadura y las algas se pueden cultivar con esta técnica, así que creo que esas aplicaciones podrían comercializarse primero, y las plantas después.

Los investigadores tienen la intención de seguir perfeccionando su método de producción de acetato para que el sistema de fijación de carbono sea aún más eficiente.

Por lo que buscarán optimizar el proceso para convertir el dióxido de carbono en acetato de manera más rápida y con menos recursos, lo que podría reducir los costos y mejorar el rendimiento del sistema.

Como explica Feng Jiao este es solo el primer paso de esta investigación, por lo que hay una gran posibilidad de mejorar tanto la eficiencia como el costo del proceso en el corto plazo.

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