Fotosintesis Artifisial, Bikin Tumbuhan dapat Berkembang dan Berbuah Tanpa Sinar Matahari

WILMINGTON - Para ilmuwan telah menemukan cara fotosintesis artifisial atau buatan agar tumbuhan dapat berkembang biak dan berproduksi tanpa bergantung pada kondisi sinar matahari. Fotosintesis artifisial ini dapat meningkatkan efisiensi konversi sinar matahari dengan produksi makanan hingga 18 kali lebih efisien.

Teknologi ini menggunakan proses elektrokatalitik dua langkah untuk mengubah karbon dioksida, listrik, dan air menjadi asetat. Organisme penghasil makanan kemudian mengkonsumsi asetat dalam gelap untuk tumbuh.

“Dengan pendekatan kami, kami berusaha mengidentifikasi cara baru untuk memproduksi makanan yang dapat menembus batas yang biasanya ditentukan oleh fotosintesis biologis,” kata Robert Jinkerson, asisten profesor teknik kimia dan lingkungan UC Riverside, dikutip SINDOnews dari laman sciencedaily, Selasa (28/6/2022).



Penelitian yang dipublikasikan di Nature Food, menggunakan proses elektrokatalitik dua langkah untuk mengubah karbon dioksida, listrik, dan air menjadi asetat, bentuk komponen utama cuka. Organisme penghasil makanan kemudian mengkonsumsi asetat dalam gelap untuk tumbuh.

Dikombinasikan dengan panel surya untuk menghasilkan listrik untuk menyalakan elektrokatalisis, sistem organik-anorganik hibrida ini dapat meningkatkan efisiensi konversi sinar matahari menjadi makanan, hingga 18 kali lebih efisien untuk beberapa makanan.

Eksperimen menunjukkan bahwa berbagai organisme penghasil makanan dapat tumbuh dalam gelap secara langsung dengan elektroliser yang kaya asetat, termasuk ganggang hijau, ragi, dan miselium yang menghasilkan jamur. Memproduksi alga dengan teknologi ini kira-kira empat kali lipat lebih hemat energi daripada menumbuhkannya secara fotosintesis.



Produksi ragi sekitar 18 kali lipat lebih hemat energi daripada cara yang biasanya dibudidayakan menggunakan gula yang diekstraksi dari jagung. Potensi penggunaan teknologi ini untuk menumbuhkan tanaman pangan juga diselidiki.

Kacang tunggak, tomat, tembakau, beras, kanola, dan kacang hijau semuanya mampu memanfaatkan karbon dari asetat ketika dibudidayakan dalam gelap. “Teknologi ini adalah metode yang lebih efisien untuk mengubah energi matahari menjadi makanan, dibandingkan dengan produksi makanan yang mengandalkan fotosintesis biologis,” kata Elizabeth Hann, kandidat doktor di Jinkerson Lab.