رئيس مجلس الإدارة
طارق لطفى
رئيس التحرير
أحمد سليمان
الزراعة الكهربائية.. لإنتاج الغذاء في الظلام
مبان متعددة الطوابق.. تخفض 94% من مساحة الأراضي الزراعية
تُعَد عملية التمثيل الضوئي في النبات هي التفاعل الكيميائي الذي تعتمد عليه كل أشكال الحياة تقريباً علي الأرض. لكنها غير فعّالة في استغلال الطاقة الضوئية. حيث تحول 1% فقط من طاقة الضوء التي يمتصها النبات إلي طاقة كيميائية.
ويقترح المهندسون البيولوجيون طريقة جديدة جذرية لإنتاج الغذاء يطلقون عليها "الزراعة الكهربائية". وتستبدل هذه الطريقة بعملية التمثيل الضوئي تفاعلًا كيميائيًا يعمل بالطاقة الشمسية ويحول ثاني أكسيد الكربون بكفاءة أكبر إلي جزيء عضوي "تتغذي عليه" النباتات وذلك عن طريق هندستها وراثيًا.
ويري الباحثون أنه إذا تم إنتاج كل الغذاء باستخدام الزراعة الكهربائية. فستنخفض مساحة الأرض اللازمة للزراعة بنحو 94%. ويمكن استخدام هذه الطريقة للزراعة في الفضاء.
ويقول المؤلف المهندس البيولوجي روبرت جينكرسون بجامعة كاليفورنيا. ريفرسايد: "إذا لم نعد بحاجة لزراعة النباتات تحت أشعة الشمس. فيمكننا فصل الزراعة عن البيئة وزراعة الغذاء في بيئات داخلية خاضعة للرقابة". "نحتاج لنقل الزراعة إلي المرحلة التالية من التكنولوجيا. وإنتاجها بطريقة خاضعة للسيطرة وفصلها عن الطبيعة. تعني الزراعة الكهربائية الاستغناء عن الحقول الزراعية بمبان متعددة الطوابق. حيث تستخدم الألواح الشمسية المنتجة للطاقة في تشغيل تفاعل كيميائي بين ثاني أكسيد الكربون والماء لإنتاج الأسيتات. ثم يتم استخدام الأسيتات لتغذية النباتات المزروعة مائيًا. ويمكن أيضًا استخدام الأسيتات لزراعة كائنات أخري منتجة للغذاء. كالفطر والخميرة والطحالب.
يقول المؤلف الرئيسي فينج جياو. وهو عالم كيمياء كهربائية بجامعة واشنطن. سانت لويس: "الهدف هو تعزيز كفاءة التمثيل الضوئي صفر" وصلنا إلي 4% من الكفاءة. وهي أعلي بأربع مرات من كفاءة التمثيل الضوئي. ولذلك فالبصمة الكربونية المرتبطة بإنتاج الغذاء ستصبح أصغر بكثير."
لتعديل النباتات. التي تتغذي علي الأسيتات. وراثيًا. يستغل الباحثون مسارًا تستخدمه النباتات النابتة لتفكيك الطعام المخزن في بذورها. يتم إيقاف تشغيل هذا المسار بمجرد أن تتمكن النباتات من التمثيل الضوئي. ولكن تشغيله مرة أخري سيمكنها من استخدام الأسيتات كمصدر للطاقة والكربون.
يركز الفريق أبحاثه علي الطماطم والخس. ويعتزم الانتقال للمحاصيل عالية السعرات الحرارية مثل الكسافا والبطاطا الحلوة والحبوب. "هذه مجرد الخطوة الأولي لهذا البحث. وأعتقد أن هناك أملًا في تحسين كفاءته وتكلفته بشكل كبير في المستقبل القريب". كما يقول جياو.
اترك تعليق