私たちの農産物がすぐに真っ暗闇で栽培される可能性がある理由
電気農業の可能性は農業を永遠に変える可能性があります。
ジョニーグレイグ/ゲッティイメージズ
のデータによると、世界の土地のほぼ半分 (44%) が農業に使用されています。国連食糧農業機関、そのうちの3分の1が農地に、3分の2が放牧地に送られます。そこは、かつて木々が生い茂り、人々が歩き回っていた広大な空間だ。増加する世界人口に対応するために、私たちは食糧生産量を増やし続ける必要がありますが、より多くの食糧を栽培しながら、広大な土地を節約する方法があるかもしれません。それには、「電気農業」として知られる、いくつかの非常に優れた科学が必要です。 」
はい、見た目と同じくらい未来的です。電気農業、または「電気農業」は、かなりユニークなことを行います。それは、植物が太陽の光をエネルギーに変換し、太陽光を太陽エネルギーによる化学反応に置き換えて「二酸化炭素を、植物が『食べる』ように遺伝子組み換えされた有機分子により効率的に変換する」光合成を促進する。セルプレスと説明します。これにより、光、土壌、または大量の土地を必要とせずに、完全な暗闇の中で植物が成長することが可能になります。このプロセスと、それが世界の食糧生産をどのように永遠に変える可能性があるかについて知っておくべきことは次のとおりです。
電気農業とは何ですか?
最も簡単に言うと、電気農業は、直射日光を必要としない作物を栽培する代替方法です。
カリフォルニア大学リバーサイド校のロバート・ジンカーソン氏は、「太陽光で植物を育てる必要がなくなったら、農業を環境から切り離し、屋内の管理された環境で食物を育てることができる」と述べた。その方法に関する新しい研究、生物学エンジニアであり、Cell Pressと共有しました。 「農業をテクノロジーの次の段階に移行させる必要があると思います。自然から切り離された管理された方法で農業を生産することが次のステップでなければなりません。」
電気農業はどのように機能するのでしょうか?
電気農業の科学は、太陽からの放射線を吸収する太陽電池パネルを建物の上またはその近くに設置することによって機能し、その後、二酸化炭素と水の間の化学反応を促進するために使用され、酢酸が生成されるとセルプレスは説明した。 「酢の主成分である酢酸に似た分子。」その後、水耕環境で植物を育てるために使用されます。
「この新しいプロセスの要点は、光合成の効率を高めようとすることです」と、セントルイスのワシントン大学の電気化学者であり、この研究の筆頭著者であるフェン・ジャオ氏は語った。 「現在、効率は約 4% ですが、これはすでに光合成の 4 倍です。この方法ではすべてがより効率的であるため、食品の生産に伴う CO2 排出量ははるかに小さくなります。」
ただし、食品研究所この方法は酢酸を食べる遺伝子組み換え植物に依存していると指摘しました。そして、植物にアセテートを食べさせるために、彼らは現在、「発芽した植物が種子に蓄えられた食物を分解できるようにする経路を開発」しており、光合成中に自然にスイッチが切れると同研究所は説明した。しかし、ジンカーソン氏が指摘したように、「しかし、キノコ、酵母、藻類は今日このように栽培できるので、それらの応用が最初に商業化される可能性があり、植物はその後になるだろうと思います。」と彼は付け加えた。しようとしているのは、「成体の植物でこの経路をオンに戻し、酢酸を利用する本来の能力を再び目覚めさせることです…これは人間の乳糖不耐症に似ています。赤ちゃんの頃、私たちは牛乳に含まれる乳糖を消化できますが、多くの人にとって、その経路は次のときにオフになります。」彼らは成長します。これは植物に限って言えば、同じような考えです。」
電気農業はどのように実現できるのでしょうか?
このテクノロジーはすべてまだ実験段階にあるため、大規模な生産はまだ遠い先の話です。そして、Earth.comが説明したように、チームはまずトマトとレタスを使った方法のテストに重点を置き、次にサツマイモや穀物などの「高カロリー」作物に照準を合わせる予定だ。
「植物については、酢酸塩を炭素源として利用できるようにするための研究開発段階にあります。なぜなら、植物はこのように成長するように進化していないからです。しかし、進歩はしています」とジンカーソン氏はセルに語った。プレス。
電気農業により、どれだけの土地が農地になるのを防ぐことができるでしょうか?
繰り返しますが、これは将来の技術であり、軌道に乗せるには多額の投資が必要ですが、そのメリットは、少なくとも仮説上では天文学的です。
「米国の食料供給が電気農業によって生産されれば、食料生産を分散化することで食料サプライチェーンを大幅に合理化しながら、土地利用を88%削減できる可能性がある」と研究者らは研究の中で述べている。これは、潜在的に森林破壊から土地を解放し、都市環境に垂直農場を配置し、遠隔輸送の必要性を減らすことで二酸化炭素排出量をさらに削減することを意味します。砂漠でも実装され、いつかは宇宙でも使用される可能性がある。そして重要なことに、研究者らは結論の中で、自分たちのシステムは「急速に変化する気候によるますます厳しい天候、干ばつ、洪水の影響を受けにくい、管理された環境で食料システムを確立する」ことによって食料価格の高騰を排除できると付け加えた。
Jiao 氏は次のように述べています。「これはこの研究の最初のステップにすぎません。近い将来、その効率とコストが大幅に改善されることが期待されています。」