تامین انرژی مورد نیاز گیاهان با پنل های خورشیدی؛ راهی برای رشد آنها در تاریکی


محققان قصد دارند با حذف فتوسنتز انرژی مورد نیاز گیاهان را با کمک پنل های خورشیدی تامین کنند. به این ترتیب گیاهان می توانند در تاریکی نیز رشد کنند.

به گزارش سرویس فناوری و فناوری تکنا، فتوسنتز توسط گروهی از میکروب ها به نام سیانوباکتری ها ایجاد می شود که در آن نور و آب به انرژی تبدیل شده و سپس مقداری اکسیژن آزاد می شود. این میکروب ها با وارد کردن اکسیژن به اتمسفر، آن را از یک ترکیب سمی به ترکیبی تبدیل می کنند که از حیات و وجود ما پشتیبانی می کند. این فرآیند علاوه بر تولید اکسیژن، در تمام غذاهایی که می خوریم نیز وجود دارد. این انرژی در نهایت وارد بدن ما می شود و منشا آن از نور خورشید است.

اما در این بین یک مشکل کوچک در این سیستم وجود دارد و آن کارایی بسیار پایین گیاهان در تبدیل نور خورشید به رشد است. به طوری که راندمان گیاهان برای تبدیل نور خورشید و دی اکسید کربن به زیست توده به کمتر از یک درصد می رسد. به همین دلیل، محققان به دنبال راه دیگری برای رساندن انرژی بیشتر به گیاهان هستند. برخی از این روش ها پرورش گیاهان در تاریکی یا با کمک برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی است. زیرا راندمان پنل های خورشیدی بسیار بالاست.

رابرت جینکرسون، استاد دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، اخیراً از یک صفحه خورشیدی ویژه برای ارائه انرژی به نام الکتروکاتالیزور در مقاله جدیدی استفاده کرده است. در این فرآیند مایعی برای رشد جلبک ها، مخمرها و گیاهان ایجاد می شود که می تواند جایگزین نور خورشید شود. دستگاه مورد نظر آنها می تواند دی اکسید کربن و آب را با استفاده از پنل های خورشیدی به استات تبدیل کند.

استات نوعی مولکول است که در صورت رقیق شدن در آب می تواند برای تغذیه گیاهان استفاده شود. پس از مخلوط شدن با آب، استات برای تغذیه جلبک ها، مخمرها و قارچ ها یا گیاهان مختلف مانند لوبیا، گوجه فرنگی، کلزا و برنج استفاده می شود. نتیجه این آزمایش نشان می دهد که در صورت استفاده از استات در این گونه ها می توانند حتی در تاریکی نیز رشد کنند. البته این محققان پس از جوانه زنی گیاهان مورد نظر را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

در نهایت مشخص شده است که علیرغم اینکه استات می تواند گیاهان را رشد دهد، می تواند برای آنها سمی باشد و زمانی که گیاهان رشد می کنند، رشد نمی کنند و عملکرد بالایی در این محیط ندارند. به گفته جینکرسون، اگر روش جدیدی برای رشد محصولاتی مانند گوجه فرنگی در محیط استات پیدا کنیم، می‌توانیم از برق به جای نور یا حتی سایر روش‌های کم مصرف برای مزارع عمودی استفاده کنیم. از رشد گیاهان در تاریکی می توان در صورت کمبود انرژی و فضا استفاده کرد. اما نمی توان از این روش برای تولید محصولات کشاورزی در زمین استفاده کرد.

برای مشاهده سایر اخبار به صفحه اخبار علمی پژوهشی مراجعه کنید.