Als we willen dat planten groeien, zetten we ze volop in de zon. Maar in de toekomst is dat misschien niet meer nodig.

Planten hebben zonlicht en koolstofdioxide uit de lucht nodig om in leven te blijven. Tijdens de zogenoemde fotosynthese zetten ze die om in zuurstof en voedingsstoffen. Hoewel de zuurstof als bestandsdeel van lucht heel belangrijk is voor al het leven op aarde, is het proces verbazend genoeg erg inefficiënt. Maar 3 tot 6 procent van alle energie in het zonlicht wordt tijdens fotosynthese benut. Milieu-ingenieurs aan de Universiteit van Californië denken dat dat beter kan.

Lees ook:

• Bijzonder: eerste plantjes gekweekt in maangrond
• Sla moet botverlies in astronauten tegengaan

Azijnzuur

Hiervoor maakten ze gebruik van elektrolyse. Hierbij worden stoffen opgelost in water, dat vervolgens onder stroom wordt gezet. Hierdoor vindt een chemische reactie plaats: de moleculen worden opgebroken in kleinere delen, die vervolgens op een andere manier weer aan elkaar binden. Zo ontstaan er andere stoffen dan waarmee je begon.

Het team voerde elektrolyse uit op koolstofdioxide. Daaruit ontstond zuurstof en acetaat, ook wel azijnzuur genoemd. De stroom was afkomstig van zonnepanelen, en de acetaat werd als voedingsstof aan planten gegeven. Zelf stonden de planten in het donker, waardoor ze geen fotosynthese konden verrichten. Zo waren ze volledig afhankelijk van deze kunstmatige aanpak.

De techniek werd op meerdere planten getest, zoals algen, rijst en gist. Die groeiden prima op hun azijnzuurdieet. Sommige deden het zelfs beter dan wanneer ze in de zon staan. Zo hadden de algen 75 procent minder energie nodig om te groeien, en de gistproductie was achttien keer zo hoog als onder normale omstandigheden.

Meer voedsel

Dit resultaat kan grote gevolgen hebben voor de manier waarop we ons eten verbouwen. Door de efficiëntie te verhogen, kunnen we meer voedsel produceren met minder land. Ook hebben de gewassen niet langer direct zonlicht nodig. Zo kunnen ze op minder ideale locaties gekweekt worden, zoals in de stad.

Bovendien is de NASA geïnteresseerd in dit onderzoek. De ruimtevaartorganisatie wil astronauten op de maan en uiteindelijk ook op Mars zetten. Die zullen lang in de ruimte moeten blijven, waar het moeilijk is om aan eten te komen. Planten die geen zonlicht nodig hebben komen dus als geroepen.

Bronnen: Nature Food, University of California, New Atlas

Beeld: Marcus Harland-Dunaway/UCR

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!