Cultivar arroz en un sótano oscuro como boca de lobo en la ciudad, o cultivar tomates y lechuga 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 la semana pasada en la revista científica Alimentos naturales, se salta el paso de la fotosíntesis en los cultivos. Este es el proceso por el cual las plantas usan la luz solar para convertir CO2 y convertir el agua en materiales de construcción que necesitan para crecer. No lo hacen de manera muy eficiente: a menudo, solo alrededor del uno por ciento de la energía disponible de la luz solar se convierte en biomasa.
Es por eso que los científicos de todo el mundo están considerando la cuestión de cómo se puede “intensificar” la fotosíntesis. Una mayor eficiencia da como resultado un mayor rendimiento de los cultivos, por lo que se necesita menos tierra agrícola para la misma cantidad de alimentos. Mientras que algunos investigadores se centran en mejorar las plantas a través de la modificación genética (con ganancias de producción limitadas por el momento), el grupo de investigación estadounidense opta por una ruta alternativa, que no requiere luz solar.
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Método del acetato
En cambio, la electricidad se usa para producir CO2 y convertir el agua, a través de un proceso llamado electrólisis, en acetato, el componente principal del vinagre. Al igual que el azúcar producido por la fotosíntesis, los organismos pueden usar este material como fuente de energía para crecer.
Los experimentos muestran que esto se hace de manera más eficiente que en la agricultura ‘tradicional’. Cuando la electricidad proviene de paneles solares, una gran parte de la energía de la luz solar se convierte en biomasa.
Por ejemplo, se descubrió que la levadura, normalmente alimentada con azúcares del maíz, crece 18 veces más eficientemente usando el ‘método del acetato’. Además, el equipo descubrió que una gran cantidad de cultivos, incluidos los tomates, la lechuga, el arroz y los guisantes, son adecuados para crecer en un cuarto oscuro a través del acetato.
CO2 filtrar el aire
Un estudio hermoso y original, dice Huub de Groot, profesor de bioquímica en la Universidad de Leiden y no involucrado en la investigación. ‘Ya se sabía que los organismos pueden crecer en acetato, y también que este material se puede producir mediante electrólisis. Sin embargo, es una idea innovadora combinar esos dos pasos de esta manera. Con estos resultados, se puede explorar un campo completamente nuevo.’
Aunque De Groot cree que el proceso es menos eficiente de lo que los investigadores hacen parecer. ‘Las plantas filtran el CO por sí mismas2 del aire, mientras que aquí se suministra en forma concentrada. El paso anterior, eliminar y concentrar CO del aire2, consume energía. No parecen haber contado eso ahora. Por cierto, hay bastantes fuentes de CO concentrado2 disponible, por ejemplo de la industria, que puede utilizar para esto.’
Al ‘liberar’ a la agricultura de la dependencia total de la luz solar, el grupo de investigación ve toda una gama de nuevas posibilidades. “El uso de esta técnica podría representar un cambio de paradigma en la forma en que alimentamos a las personas”, dijo en un comunicado de prensa Robert Jinkerson, químico de la Universidad de California. “Debido a la mayor eficiencia, se necesita menos tierra, lo que reduce el impacto de la agricultura en la naturaleza”.
Tomates frescos en Marte
Debido a que los cultivos crecen en un ambiente controlado, también son menos vulnerables a las consecuencias del cambio climático, como sequías e inundaciones. Y para la compra de tierras agrícolas adecuadas, porque con el método también se pueden cultivar alimentos en lugares menos comunes, como en edificios (oscuros) de las ciudades.
Lo que, por cierto, también podría ser útil para futuros viajeros espaciales, señalan los investigadores. El espacio limitado requerido y la independencia de la luz solar significa que la tecnología también puede proporcionar tomates frescos o lechuga en una nave espacial o en Marte. “Mientras que la mayor eficiencia ayuda a alimentar a más miembros de la tripulación con menos información”, dijo Jinkerson.
Una ventaja adicional es que se pueden producir cultivos conocidos con este método sin muchos ajustes, señala De Groot. ‘La cabeza de lechuga o arroz en el plato sigue igual. No intervienes directamente en el ADN del organismo, y los cultivos siguen creciendo de forma natural. Es muy diferente a, por ejemplo, la carne cultivada.’