Ya es posible producir alimentos sin el uso de la fotosíntesis

Científicos desarrollan método para producir alimentos sin la necesidad de la luz solar, mediante la fotosíntesis artificial

Cultivar arroz en un sótano oscuro en la ciudad, o cultivar tomates y lechugas en una nave espacial o en Marte. Según investigadores estadounidenses, esto es posible con una nueva técnica. Es incluso más eficiente que la agricultura convencional. Se necesita menos tierra.

El método, publicado en la revista científica Nature Food, se salta el paso de la fotosíntesis en los cultivos. Es el proceso por el que las plantas utilizan la luz solar para convertir el CO₂ y el agua en los nutrientes que necesitan para crecer. No lo hacen de forma muy eficiente: a menudo solo un 1 % de la energía disponible de la luz solar se convierte en biomasa.

Por eso los científicos de todo el mundo se preguntan cómo se puede "intensificar" la fotosíntesis. Una mayor eficiencia se traduce en un mayor rendimiento de los cultivos, lo que a su vez significa que se necesitan menos tierras de cultivo para la misma cantidad de alimentos. Mientras que algunos investigadores se centran en la mejora de las plantas a través de la modificación genética (por ahora, solo limitadas ganancias de producción), el grupo de investigación estadounidense opta por una vía alternativa que no requiere luz solar.

Método del acetato

En cambio, utilizan la electricidad para convertir el CO₂ y el agua (mediante un proceso llamado electrólisis) en acetato, el principal componente del vinagre. Al igual que el azúcar producido por la fotosíntesis, los organismos pueden emplearlo como fuente de energía para crecer.

Los experimentos demuestran que esto ocurre con más eficacia que en la agricultura "tradicional". Cuando la electricidad procede de paneles solares, una mayor parte de la energía de la luz solar se convierte en biomasa.

Por ejemplo, la levadura, normalmente alimentada con azúcares del maíz, creció 18 veces más eficazmente con el "método del acetato". Además, el equipo descubrió que un gran número de cultivos, como los tomates, la lechuga, el arroz y los guisantes, son aptos para crecer en un entorno oscuro a través del acetato.

Filtrar el CO₂ del aire

Un estudio bonito y original, dice Huub de Groot, profesor de bioquímica de la Universidad de Leiden y que no ha participado en la investigación. Ya se sabía que los organismos pueden crecer en el acetato, y también que este material puede producirse por electrólisis. Aun así, es una idea innovadora combinar estos dos pasos de esta manera. Estos resultados abren todo un nuevo campo.

Sin embargo, De Groot cree que el proceso es menos eficiente de lo que sugieren los investigadores. Las plantas filtran el CO₂ del aire por sí mismas, mientras que aquí se suministra en forma concentrada. El paso anterior, extraer el CO₂ del aire y concentrarlo, cuesta energía. No parece que lo hayan tenido en cuenta. Para ello, hay bastantes fuentes de CO₂ concentrado disponibles, por ejemplo, en la industria, que puede utilizar muy bien aquí.

El grupo de investigación ve toda una serie de nuevas posibilidades para "liberar" a la agricultura de su total dependencia de la luz solar. El uso de esta técnica podría suponer un cambio de paradigma en la manera de alimentar a la gente", afirma Robert Jinkerson, químico de la Universidad de California, en un comunicado de prensa. El aumento de la eficiencia significa que se necesita menos tierra, lo que reduce el impacto de la agricultura en la naturaleza".

Tomates frescos en Marte

Como los cultivos crecen en un entorno controlado, también son menos vulnerables a los efectos del cambio climático, como las sequías y las inundaciones. El método también permite cultivar alimentos en lugares menos habituales, como los edificios (oscuros) de las ciudades.

Esto también podría ser útil para los futuros viajeros espaciales, señalan los investigadores. El reducido espacio necesario y la independencia de la luz solar hacen que esta técnica pueda proporcionar tomates o lechugas frescas en una nave espacial o en Marte. "El aumento de la eficiencia ayuda a alimentar a más miembros de la tripulación con menos insumos", dice Jinkerson.

Una ventaja adicional es que con este método se pueden producir cultivos conocidos sin grandes modificaciones, señala De Groot. La cabeza de lechuga o el arroz en el plato siguen siendo los mismos. No se interfiere directamente en el ADN del organismo y los cultivos siguen creciendo de forma natural. Es muy diferente de, por ejemplo, la carne cultivada.

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