Het lijkt de meest fundamentele kennis die je over planten kunt hebben: de groene blaadjes zetten zonlicht, koolstofdioxide en water om in energie. Onderzoekers van de University of California, Riverside hebben daarentegen een bijzondere stap gezet voor toekomstige agricultuur: een manier om planten in het donker te laten groeien. Het is slechts een eerste stap met enkele flinke haken en ogen, maar het is een stap in de goede richting van een grote ontwikkeling in de bio-industrie.
Het uitgangspunt was simpel; planten blijken ontzettend inefficiënt wat betreft het omzetten van koolstofdioxide en zonlicht naar biomassa. Veel minder efficiënt dan een gemiddeld zonnepaneel, dat tot tientallen keren beter zonlicht in stroom kan omzetten. Daarom hebben de onderzoekers een techniek ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van electrocatalysis. Door middel van stroom van zonnepanelen, koolstofdioxide en water wordt een vloeistof gemaakt waarmee planten in theorie ongehinderd kunnen groeien. In het donker!
De acetaatoplossing werd aan allerlei soorten organismen 'gevoerd', van algen tot schimmels en van tomaten- tot rijstplanten. Van sommige organismen was al bekend dat acetaat een prima voedingsstof is. In het geval van de tomaat is dit volgens de onderzoekers nieuw. Het plantje kon in principe groeien als normaal, waarbij koolstofmoleculen uit de acetaat opgenomen werden als bouwstoffen.
Nu komt het minder leuke gedeelte. Hoewel de plantjes een beetje konden groeien in het donker en zich ogenschijnlijk normaal konden ontwikkelen, werd te veel acetaat ze fataal. De voedingstof is bijvoorbeeld ook aanwezig in azijnzuur en is in grote hoeveelheden giftig voor planten. Voorlopig is het proof of concept dan ook een eerste stap; de onderzoekers zijn nu opzoek naar manieren om gewassen daadwerkelijk te kunnen laten gedijen op acetaat.
Maar waarom zouden we dat überhaupt willen? Dat is vrij simpel. Momenteel worden veel gewassen al met kunstmatig licht gekweekt, wat een ontzettend inefficiënt proces is. Zonnepanelen (of zelfs andere vormen van elektriciteitswinning) verzorgen stroom voor speciale energievretende lampen, waarna planten naar schatting zo'n 1 procent van dat licht omzetten tot biomassa.
De stap van zonnepanelenstroom naar acetaat is daarbij veel kleiner. En dan zijn er ook nog de praktische voordelen van kweken in het donker. Tijdens ruimtereizen, op minder zonnige planeten of wanneer onze zon er geen zin meer in heeft (laten we dat laatste niet hopen) zouden we toch nog eten kunnen kweken.
Bronnen: Nature.com, via Wired
