Uma equipe de pesquisadores propôs recentemente um novo método de cultivo, chamado eletroagricultura, que promete reformular completamente as formas de agricultura conhecidas na Terra, e talvez lançar as bases para uma forma inédita de cultivar alimentos no espaço. A técnica pode eliminar de vez os dois maiores desafios enfrentados hoje pelos produtores: a dependência às condições climáticas e a necessidade de grandes extensões de terra.
Ambicioso, o novo método propõe substituir a fotossíntese tradicional, na qual as plantas usam a luz solar para converter dióxido de carbono (CO2) e água em glicose, por uma espécie de “atalho” no qual nós é que faríamos a conversão química do gás carbônico em uma determinada molécula orgânica, com a qual “alimentaríamos” as plantas.
Em um comunicado de imprensa, os pesquisadores fazem uma estimativa impressionante: “se todos os alimentos nos EUA fossem produzidos usando eletroagricultura, isso reduziria a quantidade de área para plantio em 94%”. Com menos terra necessária para a agricultura, poderíamos devolver grandes áreas para a natureza, ajudando tanto a preservar a biodiversidade quanto mitigar as mudanças climáticas.
Como funciona a eletroagricultura?
A eletroagricultura é um conceito disruptivo que rompe totalmente com os conceitos tradicionais de agricultura, a começar pela substituição de campos agrícolas abertos por prédios de vários andares. Nesse cenário totalmente vertical, painéis solares sobre ou ao lado das construções captariam a radiação solar.
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Essa energia é então convertida em eletricidade, que impulsiona uma reação química entre CO2 e água para produzir acetato, uma molécula muito parecida com o ácido acético, principal componente do vinagre. Porém, diferente deste, o acetato é uma forma ionizada (molécula com carga negativa), o que o torna mais fácil de ser absorvido e metabolizado pelas plantas no sistema hidropônico.
Para o autor correspondente Robert Jinkerson, da Universidade da Califórnia, Riverside, “Se não precisarmos mais cultivar plantas com luz solar, então podemos desacoplar a agricultura do meio ambiente e cultivar alimentos em espaços internos e controlados”, afirma o engenheiro biológico em um release.
Alterando geneticamente as plantas para se adaptarem à eletroagricultura
Complementando as metas arrojadas do seu projeto, os autores não querem apenas reproduzir a fotossíntese, mas também aumentar sua eficiência. Nesse sentido, o coautor Feng Jiao, da Universidade de Washington em St. Louis, garante: “Já estamos com cerca de 4% de eficiência, o que é quatro vezes mais do que a fotossíntese [tradicional]”, comemora o eletroquímico.
No entanto, para que as plantas aceitassem “comer” o acetato, elas tiveram que ser adaptadas geneticamente para isso. Os pesquisadores aproveitaram uma via metabólica que as plantas usam normalmente quando, ainda jovens, não conseguem fazer fotossíntese. Essa via, que permite que a plantinha quebre e use as reservas de nutrientes armazenadas em sua semente para gerar energia e carbono, é desligada quando ela desenvolve folhas verdes.
Segundo Jinkerson, “Estamos tentando reativar esse caminho em plantas adultas e reavivar sua capacidade nativa de utilizar acetato”. Ele compara o mecanismo à intolerância à lactose em seres humanos. Quando somos bebês, usamos uma enzina chamada lactase para quebrar a lactose (açúcar) do leite, mas em algumas pessoas o corpo “desliga” essa função.
Eletroagricultura: próximos passos
Atualmente, a equipe já projetou plantas que usam acetato e fotossíntese, mas a ideia é obter toda a energia do acetato, dispensando o uso da luz. Por enquanto, eles trabalham com tomates e alface, mas, em breve, passarão para culturas de alto teor calórico, como mandioca, batata-doce e grãos.
Etapa crucial do processo, a "aceitação" do acetato pelas plantas continua em fase de pesquisa e desenvolvimento, conforme Jinkerson. A dificuldade continua sendo a natureza das plantas, que não evoluíram para consumir acetato. "Cogumelos, leveduras e algas, no entanto, podem ser cultivados assim hoje", garante o engenheiro biológico.
O estudo foi publicado na revista Joule.
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