Fotossíntese artificial pode produzir alimentos sem sol

A demanda por alimentos está crescendo globalmente, mas a produção de alimentos é limitada pela eficiência de conversão de energia da fotossíntese. A maioria das plantas cultivadas pode converter luz solar e CO₂ em biomassa vegetal com uma eficiência de conversão de energia de apenas ~1% ou menos.

Pensando nisso, cientistas da UC Riverside e da Universidade de Delaware, EUA, descobriram uma maneira de contornar completamente a necessidade de fotossíntese biológica e criar alimentos independentes da luz solar usando a fotossíntese artificial.

A pesquisa foi publicada na Nature Food com o título "A hybrid inorganic–biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production". No estudo, um sistema eletrocatalítico de duas etapas para converter dióxido de carbono, eletricidade e água em acetato. Os organismos produtores de alimentos consomem acetato no escuro para crescer. Assim, o processo permite seu uso direto para o cultivo heterotrófico de leveduras, fungos produtores de cogumelos e uma alga verde fotossintética, no escuro, sem insumos da fotossíntese biológica. 

Uma avaliação de nove plantas cultivadas descobriu que o carbono do acetato fornecido exogenamente se incorpora à biomassa através das principais vias metabólicas.

Acoplar essa abordagem aos sistemas fotovoltaicos existentes pode aumentar a eficiência da conversão de energia solar em alimentos em cerca de quatro vezes em relação à fotossíntese biológica, reduzindo a quantidade de luz solar necessária. Essa tecnologia permite reimaginar como os alimentos podem ser produzidos em ambientes controlados.

Referências:

Hann EC, Overa S, Harland-Dunaway M, Narvaez AF, Le DN, Orozco-Cárdenas ML, Jiao F, Jinkerson RE. A hybrid inorganic–biological artificial photosynthesis system for energy-efficient food production. Nature Food. 2022 Jun;3(6):461-71.

ScienceDaily. Artificial photosynthesis can produce food without sunshine. [Internet]. 2022 [acesso em 2022 Jul 05]. Disponível em: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220623122624.htm