Elektrolandbruk, en nyskapende tilnærming utviklet av bioingeniører, kan redusere arealet som trengs for landbruk betydelig med 94 % i USA. Denne nye metoden utnytter en solcelledrevet reaksjon som omdanner CO2 til acetat, og gir en næringskilde for genetisk konstruerte planter, som kan revolusjonere måten vi dyrker mat på, spesielt innendørs.
Metoden, fremhevet i tidsskriftet Joule, omgår tradisjonell fotosyntese, en ineffektiv prosess der planter omdanner bare rundt 1 % av absorbert lys til brukbar energi. Elektro-landbruk forbedrer denne effektiviteten ved å transformere CO2 direkte til organiske molekyler som tjener som mat for genmodifiserte planter som er i stand til å trives på acetat. Et slikt fremskritt kan til og med støtte fremtidige landbruksarbeid i verdensrommet.
Robert Jinkerson, en biologisk ingeniør fra University of California, Riverside, antyder at å løsrive landbrukspraksis fra naturlige miljøer til kontrollerte innendørs omgivelser kan representere det neste teknologiske spranget i matproduksjon. I følge Jinkerson vil dette dempe landbrukets påvirkning på naturlige økosystemer og øke produksjonseffektiviteten.
Prototypen til denne teknologien bruker solcellepaneler til å drive en kjemisk reaksjon mellom CO2 og vann, og produserer acetat. Dette oppsettet kan erstatte viltvoksende landbruksmarker med bygninger på flere nivåer der matvekster som tomater og salat, sammen med andre organismer som sopp, gjær og alger, kan dyrkes hydroponisk.
Forskerteamet, inkludert elektrokjemiker Feng Jiao fra Washington University i St. Louis, jobber for tiden med å øke effektiviteten til dette systemet. Ved å reaktivere en metabolsk vei i planter som vanligvis slår seg av etter frøspiring, er de ingeniørplanter som direkte kan bruke acetat for vekst, og eliminerer behovet for fotosyntese.
Fremtidig forskning tar sikte på å utvide denne evnen til avlinger med høyt kaloriinnhold og forbedre effektiviteten og kostnadseffektiviteten til acetatproduksjonsprosessen. Jiao er fortsatt optimistisk med tanke på den potensielle kommersielle anvendelsen av denne teknologien, spesielt for organismer som sopp og alger, som allerede kan dyrkes med acetat.
