Los científicos están tratando de cultivar en la oscuridad

Tenemos una mucho que agradecer a la fotosíntesis. Toda nuestra existencia, para empezar. Hace unos 3 mil millones de años, un grupo de microbios llamados cianobacterias desarrollaron una forma de convertir la luz y el agua en energía, liberando oxígeno en el proceso. Estos microbios eventualmente inundarían nuestra atmósfera con oxígeno, convirtiéndola de un miasma tóxico principalmente de nitrógeno y dióxido de carbono en la mezcla que sustenta la vida que tenemos hoy. Todo esto (plantas, humanos, perros, Netflix, helados) comenzó con la fotosíntesis, más o menos.

El mismo proceso también está justo al comienzo de todo lo que comemos. Las plantas usan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono para crecer, y luego los humanos comen esas plantas directamente o después de que se hayan convertido en parte de un animal, un hongo o cualquier otra cosa que nos guste comer. Toda la energía que termina en nuestros cuerpos comienza con la luz solar capturada por las plantas a través de la fotosíntesis. Solo hay un pequeño problema en este sistema: las plantas son bastante malas para convertir la luz solar en crecimiento. Según algunas estimaciones, las plantas convierten la luz solar y el dióxido de carbono en nueva biomasa con una eficiencia tan baja como el 1 por ciento.

Robert Jinkerson, profesor de la Universidad de California en Riverside, observó la mediocre eficiencia de la fotosíntesis y vio un problema de ingeniería. Si podemos exprimir más energía de cada centímetro cuadrado de luz solar, entonces podemos reducir la cantidad total de tierra que necesitamos para cultivar alimentos. “Nuestro objetivo final es transformar la forma en que pensamos sobre cómo producir cultivos y agricultura”, dice Jinkerson. “Si podemos ser más eficientes con el área necesaria para producir los alimentos necesarios para la humanidad, entonces podemos convertir las tierras agrícolas en tierras naturales”.

Una forma de hacerlo podría ser cultivar en la oscuridad utilizando la electricidad proporcionada por paneles solares, que son muchas veces más eficientes que las plantas para convertir la luz solar en energía. En un nuevo artículo científico publicado en la revista Alimentos naturalesJinkerson y sus colegas describen el uso de paneles solares para impulsar un proceso llamado electrocatálisis, que crea un líquido que las algas, la levadura y las plantas pueden usar para crecer en lugar de la luz solar.

Los investigadores utilizaron paneles solares para hacer funcionar una máquina que convierte el dióxido de carbono, la electricidad y el agua en acetato, una molécula que puede diluirse en agua y utilizarse para alimentar a las plantas. Luego alimentaron con esta mezcla algas, levadura, hongos y una selección de plantas cultivadas comúnmente, como caupí, tomate, canola y arroz. Tanto las algas como la levadura crecieron bastante eficientemente en la mezcla de acetato, lo que no es exactamente sorprendente, ya que los científicos ya saben que estas especies pueden comer acetato. Lo que fue más sorprendente fue que las plantas de cultivo también consumieron el acetato y crecieron, aunque crecían en completa oscuridad.

Pero antes de que encierres tus plantas de tomate en un armario, una advertencia. Jinkerson y sus colegas solo sabían que las plantas se estaban comiendo el acetato porque las disolvieron después de que crecieron un rato y las analizaron para ver si contenían moléculas de carbono del acetato. Pero darles a las plantas suficiente acetato para que crecieran terminó siendo tóxico para ellas, por lo que aunque las plantas técnicamente pueden crecer con acetato, no prosperan exactamente con él.