वैज्ञानिक ‘कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण’ से अंधेरे में उगाते हैं भोजन

यूसी रिवरसाइड और डेलावेयर विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने “कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण” का उपयोग करके पौधों को पूर्ण अंधेरे में विकसित करने और अंधेरे में खाद्य पौधे बनाने का एक तरीका तैयार किया है। शोधकर्ताओं ने जैविक प्रकाश संश्लेषण की जगह लेने वाले “एसीटेट” माध्यम में पूर्ण अंधेरे में पौधे उगाए।

उन्होंने कार्बन डाइऑक्साइड, बिजली और पानी को एसीटेट में बदलने के लिए दो चरणों वाली इलेक्ट्रोकैटलिटिक प्रक्रिया का इस्तेमाल किया। खाद्य-उत्पादक पौधों ने तब इस एसीटेट को विकसित करने के लिए सेवन किया। दिलचस्प बात यह है कि अगर सौर ऊर्जा पैनलों के साथ जोड़ा जाए, तो यह प्रणाली कुछ खाद्य पदार्थों में जैविक प्रकाश संश्लेषण की तुलना में सूर्य के प्रकाश की रूपांतरण क्षमता को 18 गुना तक बढ़ा सकती है।

शोधकर्ताओं ने कार्बन डाइऑक्साइड जैसे कच्चे माल को एसीटेट में बदलने के लिए इलेक्ट्रोलाइजर का इस्तेमाल किया। इसका उत्पादन उत्पादित एसीटेट की मात्रा में वृद्धि और उपोत्पाद के रूप में उत्पादित नमक की मात्रा को कम करके खाद्य-उत्पादक पौधों के विकास का समर्थन करने के लिए अनुकूलित किया गया था।

शोधकर्ताओं के मुताबिक, इसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइज़र में अब तक उत्पादित एसीटेट के उच्चतम स्तर में से कुछ का परिणाम हुआ। “हमारी प्रयोगशाला में विकसित एक अत्याधुनिक टू-स्टेप टेंडेम CO2 इलेक्ट्रोलिसिस सेटअप का उपयोग करके, हम एसीटेट के प्रति एक उच्च चयनात्मकता प्राप्त करने में सक्षम थे जिसे पारंपरिक CO2 इलेक्ट्रोलिसिस मार्गों के माध्यम से एक्सेस नहीं किया जा सकता है,” संबंधित लेखक फेंग जिओ ने कहा, डेलावेयर विश्वविद्यालय, एक प्रेस बयान में।

जैविक प्रकाश संश्लेषण की जगह लेने वाले एसीटेट माध्यम में पौधे पूर्ण अंधेरे में विकसित होते हैं। (छवि क्रेडिट: यूसी रिवरसाइड)

प्रयोगों में, वैज्ञानिकों ने प्रदर्शित किया कि इस तकनीक का उपयोग अंधेरे में खाद्य-उत्पादक जीवों की एक विस्तृत विविधता को विकसित करने के लिए किया जा सकता है जिसमें मशरूम का उत्पादन करने वाले हरे शैवाल, खमीर और कवक मायसेलियम शामिल हैं। नेचर फूड में प्रकाशित अध्ययन के बारे में शोध लेख के अनुसार, इस तकनीक से शैवाल का उत्पादन प्रकाश संश्लेषण के साथ उगाने की तुलना में चार गुना अधिक ऊर्जा कुशल है। पीयर-रिव्यू किए गए लेख में यह भी कहा गया है कि खमीर का उत्पादन आम तौर पर मकई से निकाली गई चीनी का उपयोग करके खेती की तुलना में 18 गुना अधिक ऊर्जा-कुशल है।

शोधकर्ताओं ने लोबिया, टमाटर, तंबाकू, चावल, कैनोला और हरी मटर उगाने के लिए इस तकनीक का उपयोग करने की क्षमता का भी परीक्षण किया। अंधेरे में खेती करने पर सभी पौधे एसीटेट माध्यम से कार्बन का उपयोग करने में सक्षम थे।

सूर्य पर निर्भरता को हटाकर कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण ने उन कठिन परिस्थितियों में भोजन उगाने की संभावनाएं खोल दी हैं जो हम भविष्य में जलवायु परिवर्तन के कारण देख सकते थे। संभावित रूप से, सूखा, बाढ़ और भूमि की कम उपलब्धता वैश्विक खाद्य सुरक्षा के लिए कम खतरा होगी यदि फसलें ऐसे नियंत्रित और कुशल वातावरण में उगाई जा सकती हैं।