将水，二氧化碳和阳光变成氧气和能量的过程有助于植物自然生长 - 这是科学家们寻求的过程线束和适应为了生产食物，燃料等。
在一项新研究中，科学家概述了一种实验性人工光合作用技术，该技术部署了两步的电催化过程，以将太阳能电池板产生的二氧化碳，水和电力转换为醋酸盐（醋的主要成分）。然后，可以通过植物来利用这种醋酸盐以生长。
实际上，研究人员在这里设计的系统不仅旨在模仿自然界中发生的光合作用，而且还旨在改善它 - 在植物中，只有约1％的阳光能量实际上变成了植物生物量，而在这里效率可以乘以约四倍。
研究人员技术的轮廓。 （Hann等人，自然食品2022）
“通过我们的方法，我们试图确定一种新的方法来生产可能破坏生物光合作用通常施加的极限的食物，”说化学和环境工程师罗伯特·金克森（Robert Jinkerson）来自加利福尼亚大学河滨分校。
必须专门优化研究人员开发的电力转换装置或电解仪，以充当食品生产生物的增长驱动力，这在一定程度上意味着增加醋酸盐的量并降低产生的盐量。
该团队的进一步实验表明，富含醋酸盐的电解酶输出可以支持各种生物，包括产生蘑菇的绿藻，酵母和菌丝体。为了给您一个比较，使用这种方法，与天然光合作用相比，藻类的产生大约是能源有效的四倍。
科学家们表明，牛豆，番茄，烟草，大米，低芥酸菜籽和绿豌豆作物都可以利用醋酸碳中的碳并在没有阳光的情况下生长。该过程除了正常的光合作用外还可以使用。
植物在乙酸介质中的完全黑暗中生长。 （Marcus Harland-Dunaway/UCR）
“我们发现，各种各样的农作物可以吸收我们提供的乙酸盐，并将其构建到生物体生长和繁殖需要的主要分子构件中，”Marcus Harland-Dunaway说，来自加州大学河畔加州大学的植物科学家和植物科学家。
“通过我们目前正在进行的一些繁殖和工程，我们可能能够用醋酸盐种植农作物，作为提高农作物产量的额外能源。”
此处概述的过程令人印象深刻，以至于它是NASA Deep Space Food Challenge的赢家之一，这是新兴技术的展示，有一天可以帮助种植太空的食物：想象能够在地下掩体中种植农作物， 例如。
不仅在空间中，人造光合作用可以标志着粮食生产的巨大变化。这气候危机这意味着极端温度，干旱，洪水和对标准农业实践的其他威胁变得越来越普遍。
虽然这样的过程并不是不打扰的借口，它们可以帮助使粮食生产更具韧性，并且可能在更多的地方种植农作物 - 也许在更多的城市地区。
“使用人工光合作用方法生产食物可能是我们如何养活人们的范式转变，”金克森说。 “通过提高粮食生产的效率，需要更少的土地，从而减少农业对环境的影响。”
“对于非传统环境中的农业，例如外太空，提高的能源效率可以帮助养活更多投入的机组人员。”
该研究已发表在大自然食物。
