Maataloustuotanto sähköistyy ja siirtyy tehdashalleihin

Maatalousteollisuus luottaa fotosynteesiin kasvattaakseen ruokaa maailman ruokkimiseksi. Prosessi on kuitenkin hidas ja vaatii paljon resursseja, mikä tekee prosessista tehottoman vastaamaan nykymaailman tarpeisiin.

Feng Jiao, energia-, ympäristö- ja kemiantekniikan professori Washington St. Louisin yliopistossa, sekä Robert E. Jinkerson, apulaisprofessori Kalifornia Riversiden yliopistosta, ehdottavat siirtymistä sähkömaatalouteen (electro-ag) eli tekniikkaan, jossa hiilidioksidielektrolyysi yhdistetään biologisiin järjestelmiin elintarviketuotannon tehostamiseksi.

Ehdotus yhdistää CO2-elektrolyysin biologisiin järjestelmiin elintarviketuotannon tehokkuuden parantamiseksi. Täysin sähkömaatalouteen perustuvan elintarvikejärjestelmän käyttöönotto voisi vähentää Yhdysvaltojen maatalousmaan käyttöä 88 %, jolloin lähes puolet maasta vapautuisi ekosysteemin ennallistamiseen ja luonnolliseen hiilen sitomiseen.

Viimeaikainen kehitys CO2/CO-elektrolyysissä sekä edistysaskeleet geenitekniikassa ja valikoivassa jalostuksessa ovat luoneet pohjan sähkömaatalouden syntymiselle, näin vähentäen merkittävästi pystysuuntaisen viljelyn energian tarvetta. Niissä kun tarvitaan keinotekoista valaistusta.

Uusiutuvalla sähköllä hiilidioksidista saadusta asetaatilla syötetty sähköinen kasvatus mahdollistaa ruokakasvien heterotrofisen eli toisenvaraisen energiankeruuseen perustuvan kasvun.

Toisin kuin perinteiset kontrolloidut ympäristöt tai perinteinen viljely, elektro-ag:ta eivät rajoita fotosynteesin tehokkuusrajoitukset. Sen sijaan asetaatin käytön tehokkaat aineenvaihduntareitit valjastetaan mahdollistamaan vähintään 4-kertainen parannus aurinkoenergiasta-ruoaksi hyötysuhteessa ja tulevaisuuden ponnistelut voivat johtaa hyötysuhteen paranemiseen suuruusluokan verran lisää.

Electro-ag ohittaa perinteisen fotosynteesin, mikä mahdollistaa ruoan viljelyn ei-viljeltävissä kaupunkikeskuksissa, kuivissa autiomaissa ja jopa ulkoavaruuden ympäristöissä. Se toimisi ilman valoa tai torjunta-aineiden käyttöä ja mahdollistaisi myös lannoitteiden tehokkaamman käytön.

Jiao toteaa, että lähestymistapa voisi vähentää elintarviketuotannon ympäristövaikutuksia, virtaviivaistaa toimitusketjuja ja ratkoa maailmanlaajuisia ruokakriisin ongelmia.

Tulevaisuutta luotaavan tutkimuksen tavoitteena on myös maankäytön massiivinen vähentäminen ruoan ja polttoaineen kasvattamiseen, jotta maata voitaisiin sen sijaan suunnata suojeluun ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen.

"Electro-ag mahdollistaisi sekä ekologisen ennallistamisen että luonnollisen hiilen sitomisen massiivisessa mittakaavassa", tutkimuksen kirjoittajat visioivat.

Aiheesta aiemmin: