Para ilmuwan telah mengembangkan proses fotosintesis buatan yang dapat menumbuhkan tanaman dalam kondisi gelap gulita. Proses ini dirancang untuk menyediakan cara baru untuk memproduksi makanan seiring dengan meningkatnya permintaan pangan di seluruh dunia.
Fotosintesis melibatkan tanaman yang mengambil energi dari matahari untuk menghasilkan karbon dan oksigen yang mendukung kehidupan. Proses ini penting untuk mendukung pertumbuhan banyak tanaman.
Para peneliti melaporkan dalam sebuah studi baru-baru ini bahwa metode fotosintesis buatan yang mereka kembangkan bekerja hingga 18 kali lebih efisien dalam menumbuhkan beberapa tanaman pangan. Dan prosesnya dapat dilakukan dalam kegelapan total.
Hasil penelitian baru-baru ini muncul dalam publikasi Nature Food. Tim peneliti termasuk beberapa peneliti yang berasal dari University of California Riverside dan University of Delaware.
Para peneliti menggunakan “sistem pengelektrolisis” untuk mengubah karbon dioksida, listrik, dan air menjadi asetat. Asetat adalah senyawa utama yang ditemukan di banyak produk rumah tangga, termasuk cuka.
Proses elektroliser secara efektif mengubah 57 persen molekul karbon dalam karbon dioksida menjadi asetat. Campuran asetat yang dihasilkan kemudian digunakan sebagai makanan untuk menumbuhkan tanaman dalam gelap.
Para peneliti bereksperimen dengan sembilan tanaman pangan yang berbeda. Ini termasuk selada, nasi, kacang polong, tomat, merica, dan tembakau. Tim melaporkan bahwa semua tanaman ini mampu mengambil karbon dari asetat.
Eksperimen juga dilakukan dengan ganggang, ragi dan jamur yang menghasilkan jamur. Studi ini menemukan bahwa, untuk alga, prosesnya empat kali lebih efisien daripada menumbuhkan materi secara fotosintesis dengan sinar matahari. Dan produksi ragi 18 kali lebih efisien daripada proses biasa yang melibatkan gula yang dikumpulkan dari jagung.
Selada menghasilkan hasil terbaik dari fotosintesis buatan dari semua tanaman pangan yang diuji.
“Kami mampu menumbuhkan organisme penghasil makanan tanpa kontribusi apa pun dari fotosintesis biologis,” kata rekan salah seorang peneliti, Elizabeth Hann. Dia adalah kandidat doktor di UC Riverside’s Jinkerson Lab.
Hann menambahkan bahwa proses ini jauh lebih efisien untuk mengubah energi menjadi makanan daripada metode fotosintesis biologis, yang telah berlangsung selama jutaan tahun.
Para peneliti melaporkan pula bahwa proses tersebut juga meningkatkan efisiensi energi. Ketika digunakan bersama dengan sel surya untuk menyalakan elektroliser, metode ini hanya membutuhkan seperempat energi untuk menumbuhkan jumlah makanan yang sama yang dihasilkan oleh sinar matahari dan fotosintesis alami.
Para ilmuwan mengatakan metode mereka dapat membantu melawan dampak perubahan iklim yang membuat penanaman tanaman tradisional menjadi lebih sulit.
“Kekeringan, banjir, dan berkurangnya ketersediaan lahan tidak akan menjadi ancaman bagi ketahanan pangan global jika tanaman untuk manusia dan hewan yang tumbuh di lingkungan yang kurang intensif sumber daya dapat terkendali,” catat para peneliti.
Robert Jinkerson, profesor teknik kimia dan lingkungan di UC Riverside, mengatakan bahwa menanam makanan melalui fotosintesis buatan dapat membantu dunia memenuhi permintaan makanan yang meningkat tanpa perluasan lahan pertanian.
Para peneliti mengatakan mereka berencana untuk terus meningkatkan sistem elektroliser untuk menghasilkan campuran asetat yang lebih efektif. Mereka juga ingin mencari cara agar tanaman bioengineer dapat tumbuh sepenuhnya pada asetat.(VOA/WAK)
Hobi menyusun kata dan susur gua
