通過光合作用利用二氧化碳、水和太陽光能生產(chǎn)農(nóng)作物和食物是人類獲取糧食的主要途徑,但該過程非常低效,只有大約1%的太陽光能量被用于植物生長,轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能。近日,來自美國加州大學(xué)河濱分校和特拉華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《Nature Food》上發(fā)表題為“A hybrid inorganic-biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production”的研究論文,報(bào)道開發(fā)了一種不依賴陽光的“人工光合作用”系統(tǒng),并用于食物生產(chǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)首先開發(fā)了一個(gè)兩步電催化系統(tǒng),將二氧化碳、電和水轉(zhuǎn)化為乙酸鹽,然后在黑暗條件下,以乙酸鹽為碳源培養(yǎng)酵母、蘑菇、綠藻等,實(shí)現(xiàn)食物合成。在這一過程中,太陽能光伏電池為電催化系統(tǒng)提供了動(dòng)力。這種無機(jī)-有機(jī)混合系統(tǒng)的太陽能利用效率更加高效,以藻類、酵母培養(yǎng)為例,其太陽能轉(zhuǎn)化效率分別是自然光合作用、玉米淀粉提取培養(yǎng)方式的4倍和18倍。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn),番茄、水稻、油菜、豇豆等農(nóng)作物都可以在黑暗環(huán)境下利用乙酸鹽進(jìn)行生長。該技術(shù)為氣候變化條件下糧食供給提供了無數(shù)可能性,為太空探險(xiǎn)食物保障提供了新的思路。
原文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s43016-022-00530-x
注:此研究成果摘自《Nature Food》,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場,僅供參考。
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2022-2028年中國科研行業(yè)市場發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告
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