عبر ملايين السنين، تطورت عملية التمثيل الضوئي في النباتات لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والطاقة من ضوء الشمس إلى الكتلة الحيوية النباتية والأطعمة التي نتناولها، وهي عملية يتطلع العلماء إلى تسخيرها والتكيف معها لإنتاج الغذاء والوقود وغير ذلك.
وفي البحث الجديد الذي حصل على جائزة ناسا، حدد الباحثون في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد وجامعة دالوير تقنية تجريبية للتمثيل الضوئي الاصطناعي، والتي تنشر عملية تحفيز كهربائي من خطوتين لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء والكهرباء المولدة من الألواح الشمسية إلى أسيتات، وهو المكون الرئيسي للخل، ثم يتم تسخير هذه الأسيتات في الظلام بواسطة النباتات من أجل النمو.
وكشفت الدراسة التي نُشرت في مجلة "Nature food"، أن مجموعة واسعة من الكائنات الحية المنتجة للغذاء، يمكن زراعتها في الظلام مباشرة على ناتج المحلل الكهربائي الغني بالأسيتات، بما في ذلك الطحالب الخضراء والخميرة والفطريات التي تنتج الفطر.
تقليد الطبيعة
وقالت المختصة في العلوم الجغرافية والبيئية، كريستي شاوول: إن العلماء يحاولون تقليد الطبيعة وعملية التمثيل الضوئي الطبيعية لزراعة النباتات والطعام مع زيادة كثافة السكان على الكرة الأرضية وانخفاض المساحات الزراعية، علمًا أن هذه الطريقة الاصطناعية فعالة أكثر من الطريقة التقليدية.
وأشارت شاوول في حديث إلى "العربي"، إلى أن النباتات ليست بحاجة إلى الشمس فعليًا لكي تنمو، بل تحتاج إلى الإلكترونات والطاقة الناتجة عنها، لذلك يمكن وضعها في الظلام والاعتماد على ناتج المحلل الكهربائي من الأسيتات وهو الملح أو الإستر لحمض الخليك الموجودين في الأرض -والتي تسحبها النبتة عادة في عملية التمثيل الضوئي الطبيعي لإنتاج الطعام- وتعطي هذه العملية الاصطناعية النتيجة ذاتها.
وأكدت أنه يمكن عبر هذه الطريقة زراعة العديد من الخضراوات والأغذية مثل: الطماطم والبازلاء والرز والتبغ وغيرها.
