Видео дня
Еда будущего: как ученые выращивают растения
Собрать урожай, выращенный без солнца и почвы? Легко! Научный журнал Science недавно опубликовал статью, в которой американский инженер-химик Роберт Джинкерсон перевернул мир растений! Исследователь разработал новую теорию так называемого "темного выращивания", которое в будущем позволит собирать урожай в 8 раз эффективнее независимо от природных и климатических условий.
Ученый уже экспериментально доказал свою теорию на примере выращивания томатов. Открытие может стать революционным как для нашей планеты, так и для исследования космоса, - считают исследователи. В частности, разработками инженера уже интересуется компания NASA.
Космическая еда на Земле
Американский инженер-химик из Калифорнийского университета в Риверсайде Роберт Джинкерсон не видит препятствий для экспедиции астронавтов на Марс. Вопрос о том, что будет есть экипаж в течение трех лет, в ближайшем будущем можно отбросить, - уверен ученый. Астронавты должны выращивать свой бортовой сад в темноте, стимулируя рост растений не солнечным светом, а искусственными питательными веществами, - аргументирует Джинкерсон.
"Это будет непросто! В конце концов растения эволюционировали сотни миллионов лет, чтобы получать энергию от солнечного света. Однако, пробудив метаболические процессы растений, можно обеспечить такое же прорастание семян, как и в природе."
По мнению ученого, с помощью искусственного фотосинтеза можно вырастить продукты в полной темноте. Американские химики и биологи во главе с Джинкерсоном уже провели эксперимент, который разделили на 2 этапа. На первом этапе исследователи получили соединение ацетата с помощью углекислого газа, электричества и воды. На втором шаге ученым удалось вырастить растения в темноте с помощью подкормки ацетатом.
По мнению инженеров, такая технология выращивания растений будет более чем в 8 раз эффективнее природного процесса:
"Это позволяет по-новому увидеть сельское хозяйство. Люди могут также сэкономить затраты на вертикальное земледелие – метод, который уже используется для производства дорогих фруктов и овощей для ресторанов и других потребителей высокого класса", – говорит Джинкерсон.
На современных вертикальных фермах растения выращивают в помещении на стеллажах, сложенных от пола до потолка с помощью светодиодных ламп. По мнению ученого, электроэнергия, необходимая для питания этих светильников и других нужд, в 7 раз превышает энергозатраты обычной теплицы. Дополнительные затраты ограничивают масштабность вертикального земледелия.
"Наш подход предполагает устранение света и выращивание больше видов растений в темноте", - резюмирует ученый.
Что может дать человечеству "темное выращивание"?
Роберт Джинкерсон – не единственный ученый, который углубленно изучает технологию выращивания растений без естественных условий. Но пока только ему удалось собрать урожай в лаборатории. Еще один американский ученый, биолог растений из Университета Вагенингена Лукас Ван Дер Зи также пытался выращивать растения в темноте, но пока безуспешно:
"Когда человечество начало развивать сельское хозяйство в ходе эволюции, производство пищи зависело от солнца. Но если вы найдете способ отделить рост растения от света, это будет огромным достижением и изменит производство пищи не только на нашей планете, но и во всей Вселенной", - говорит биолог.
Ученый отмечает: на Земле свет бесплатный и в большом количестве, поэтому современное сельское хозяйство пока не нуждается в "метаболических чарах" Джинкерсона. Однако для выращивания дорогих сортов овощей и фруктов это может иметь смысл. Темное выращивание позволило производителям превратить сахар, который сейчас стоит всего 45 центов за килограмм на рынке, в продукт с гораздо более высокой стоимостью.
"Земледелие" без ограничений
Выращивание растений без света позволяет получать урожай круглый год в любой точке мира, не беспокоясь о засухе, штормах, температуре воздуха и т. д. Отпадают также все вопросы с транспортировкой продукции на дальние расстояния. Ученые считают, что с помощью нового метода можно выращивать помидоры, рис, рапс и зеленый горошек в полной темноте. По крайней мере, на этих растениях уже проведены успешные испытания.
По словам исследователей, искусственный фотосинтез открывает множество возможностей для выращивания культур даже при неблагоприятных условиях климата. Растения можно выращивать и собирать в урбанистических условиях, а также в местах, которые в будущем будут непригодны для земледелия. Новая технология получения растительной пищи может повлиять и на борьбу с голодом в мире, а также позволит выращивать растения даже на Луне и Марсе, считают ученые.
