Elektrolandbouw, een innovatieve aanpak bedacht door bio-ingenieurs, zou de hoeveelheid land die nodig is voor landbouw in de VS aanzienlijk met 94% kunnen verminderen. Deze nieuwe methode maakt gebruik van een reactie op zonne-energie die CO2 omzet in acetaat, wat een voedingsbron vormt voor genetisch gemanipuleerde planten. kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we voedsel verbouwen, vooral binnenshuis.
De methode, die in het tijdschrift Joule wordt benadrukt, omzeilt de traditionele fotosynthese, een inefficiënt proces waarbij planten slechts ongeveer 1% van het geabsorbeerde licht omzetten in bruikbare energie. Elektrolandbouw verbetert deze efficiëntie door CO2 direct om te zetten in organische moleculen die dienen als voedsel voor genetisch gemodificeerde planten die kunnen gedijen op acetaat. Een dergelijke vooruitgang zou zelfs toekomstige landbouwinspanningen in de ruimte kunnen ondersteunen.
Robert Jinkerson, een biologisch ingenieur van de Universiteit van Californië, Riverside, suggereert dat het loskoppelen van landbouwpraktijken van natuurlijke omgevingen naar gecontroleerde binnenomgevingen de volgende technologische sprong voorwaarts in de voedselproductie zou kunnen betekenen. Volgens Jinkerson zou dit de landbouwimpact op natuurlijke ecosystemen verzachten en de productie-efficiëntie verhogen.
Het prototype van deze technologie maakt gebruik van zonnepanelen die een chemische reactie tussen CO2 en water aandrijven, waarbij acetaat ontstaat. Deze opzet zou uitgestrekte landbouwvelden kunnen vervangen door gebouwen met meerdere verdiepingen waar voedselgewassen zoals tomaten en sla, samen met andere organismen zoals paddenstoelen, gist en algen, hydrocultuur kunnen worden verbouwd.
Het onderzoeksteam, waaronder elektrochemicus Feng Jiao van de Washington University in St. Louis, werkt momenteel aan het vergroten van de efficiëntie van dit systeem. Door een metabolische route in planten te reactiveren die doorgaans wordt uitgeschakeld na het ontkiemen van zaden, zijn het technische planten die acetaat direct kunnen gebruiken voor groei, waardoor de noodzaak voor fotosynthese wordt geëlimineerd.
Toekomstig onderzoek heeft tot doel deze mogelijkheid uit te breiden naar calorierijke gewassen en de efficiëntie en kosteneffectiviteit van het acetaatproductieproces te verbeteren. Jiao blijft optimistisch over de potentiële commerciële toepassingen van deze technologie, vooral voor organismen als paddenstoelen en algen, die al met acetaat kunnen worden gekweekt.
