Científicos están desarrollando fotosíntesis artificial para ayudar a que la producción de alimentos sea más eficiente desde el punto de vista energético aquí en la Tierra y, posiblemente, algún día en Marte.

La fotosíntesis ha evolucionado en las plantas durante millones de años para convertir el agua, el dióxido de carbono y la energía de la luz solar en biomasa vegetal y los alimentos que comemos.

Sin embargo, este proceso es muy ineficiente, ya que solo alrededor del 1% de la energía que se encuentra en la luz solar termina en la planta.

Los científicos de UC Riverside y la Universidad de Delaware han encontrado una manera de evitar por completo la necesidad de la fotosíntesis biológica y crear alimentos independientes de la luz solar mediante el uso de fotosíntesis artificial.

La investigación utiliza un proceso electrocatalítico de dos pasos para convertir el dióxido de carbono, la electricidad y el agua en acetato, la forma del componente principal del vinagre.

Los organismos productores de alimentos luego consumen acetato en la oscuridad para crecer.

Combinado con paneles solares para generar electricidad para alimentar la electrocatálisis, este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría aumentar la eficiencia de conversión de la luz solar en alimentos, hasta 18 veces más eficiente para algunos alimentos.

Para integrar todos los componentes del sistema, se optimizó la salida del electrolizador para apoyar el crecimiento de organismos productores de alimentos.

Los experimentos demostraron que una amplia gama de organismos productores de alimentos se pueden cultivar en la oscuridad directamente en la salida del electrolizador rico en acetato, incluidas las algas verdes, la levadura y el micelio fúngico que produce hongos.

Producir algas con esta tecnología es aproximadamente cuatro veces más eficiente energéticamente que cultivarlas fotosintéticamente.

La producción de levadura es aproximadamente 18 veces más eficiente energéticamente que la forma en que se cultiva típicamente con azúcar extraída del maíz.