ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર: ન્યૂનતમ જમીન અને સૂર્યપ્રકાશ વિના ખાદ્ય ઉત્પાદનમાં ક્રાંતિ લાવી

AI-જનરેટેડ પ્રતિનિધિત્વની છબી

ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ ડેવલપમેન્ટમાં, સંશોધકોએ “ઈલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર” નામની નવી પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે, જે સૂર્યપ્રકાશની જરૂરિયાતને દૂર કરીને ખોરાકનું ઉત્પાદન કરવાની રીતને ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરી શકે છે. આ નવીનતા, જૌલમાં પ્રકાશિત થયેલા તાજેતરના પેપરમાં વિગતવાર, ખાદ્ય ઉત્પાદન પ્રણાલીઓ તરફ દોરી શકે છે જે નોંધપાત્ર રીતે ઓછી જમીનનો વપરાશ કરે છે- અંદાજિત 94% દ્વારા- અને નિયંત્રિત વાતાવરણમાં કાર્ય કરે છે, જે જગ્યા સહિત વિવિધ સેટિંગ્સમાં સંભવિતપણે કૃષિને સક્ષમ બનાવે છે.

ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર અને સોલર પાવર્ડ ફૂડ પ્રોડક્શનની સંભાવના

વર્તમાન ખાદ્ય ઉત્પાદન પ્રકાશસંશ્લેષણ પર ખૂબ આધાર રાખે છે, એક પ્રક્રિયા કે જે પૃથ્વી પર જીવનને ટેકો આપવામાં તેની કેન્દ્રીય ભૂમિકા હોવા છતાં, છોડ દ્વારા શોષાયેલા સૂર્યપ્રકાશના માત્ર 1%ને ઉપયોગી રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર પાછળના બાયોએન્જિનિયર્સ આ પ્રક્રિયાને સૌર-સંચાલિત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સાથે બદલવાનું લક્ષ્ય રાખે છે. આ પદ્ધતિ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) ને એસિટેટ તરીકે ઓળખાતા કાર્બનિક પરમાણુમાં રૂપાંતરિત કરશે, જે આનુવંશિક રીતે એન્જિનિયર્ડ છોડ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરી શકે છે.

જો વ્યાપક રીતે અમલમાં મૂકવામાં આવે તો, ઈલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર ખેતીની જમીનના વપરાશમાં ધરખમ ઘટાડો કરી શકે છે, જેનાથી વર્ટિકલ ફાર્મ અને ઇન્ડોર એગ્રીકલ્ચર વધુ વ્યવહારુ બની શકે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, રિવરસાઇડમાંથી બાયોએન્જિનિયર રોબર્ટ જિંકર્સન, “કુદરતથી અલગ થયેલ” કૃષિની કલ્પના કરે છે, જે નિયંત્રિત વાતાવરણમાં કાર્યરત છે જ્યાં છોડ સૂર્યપ્રકાશ પર નિર્ભર નથી.

સૌર પેનલોથી સજ્જ ઇમારતો પ્રતિક્રિયાને શક્તિ આપવા માટે સૂર્યપ્રકાશને પકડશે, જે CO₂ અને પાણીને એસિટેટ ઉત્પન્ન કરવા સક્ષમ બનાવે છે – સરકોમાં મુખ્ય ઘટક એસિટિક એસિડ જેવું જ સંયોજન. આ એસિટેટ પછી હાઇડ્રોપોનિકલી ઉગાડવામાં આવતા પાકો તેમજ મશરૂમ્સ, યીસ્ટ અને શેવાળ જેવા અન્ય ખાદ્ય જીવો માટે પોષક સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગમાં લેવાશે.

આ પદ્ધતિમાં કાર્યક્ષમતામાં પ્રકાશસંશ્લેષણને આગળ વધારવાની ક્ષમતા પણ છે. સેન્ટ લુઇસમાં વોશિંગ્ટન યુનિવર્સિટીના ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ ફેંગ જિયાઓ અનુસાર, ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર હાલમાં લગભગ 4% કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે, જે કુદરતી પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતા ચારગણી છે. આ વધુ કાર્યક્ષમતાનો અર્થ થાય છે એક નાની કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ, ઈલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચરને પરંપરાગત પદ્ધતિઓના ઈકો-ફ્રેન્ડલી વિકલ્પ તરીકે સ્થાન આપવું.

છોડને એસિટેટનો ઉપયોગ કરવા સક્ષમ બનાવવા માટે, સંશોધકો અંકુરિત છોડમાં હાજર મેટાબોલિક પાથવેને ફરીથી સક્રિય કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યા છે જે તેમને ઊર્જા માટે સંગ્રહિત ખોરાકનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ માર્ગ, જે છોડ સામાન્ય રીતે પ્રકાશસંશ્લેષણ શરૂ થાય ત્યારે બંધ થઈ જાય છે, પુખ્ત છોડને સૂર્યપ્રકાશને બદલે કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે એસિટેટનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપશે. જિંકર્સન આ ચયાપચયના પુનઃજાગરણને એવી પ્રક્રિયા સાથે સરખાવે છે કે કેવી રીતે માનવીઓ તેમની ઉંમર સાથે લેક્ટોઝને પચાવવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે. શરૂઆતમાં, ટીમ ટામેટાં અને લેટીસ જેવા પાકો સાથે કામ કરી રહી છે, જેમાં કસાવા, શક્કરિયા અને અનાજ જેવા ઉચ્ચ કેલરીવાળા પાકો સુધી વિસ્તરણ કરવાની યોજના છે.

હાલમાં, એન્જિનિયર્ડ છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણના પૂરક તરીકે એસિટેટનો ઉપયોગ કરી શકે છે. જો કે, ધ્યેય એ છે કે ઉર્જા માટે માત્ર એસીટેટ પર જ આધાર રાખવા માટે સક્ષમ એવા છોડનો વિકાસ કરવાનો છે, આમ પ્રકાશની જરૂર પડતી નથી. જ્યારે આ ધ્યેય પ્રાયોગિક તબક્કામાં રહે છે, જિંકર્સન નિર્દેશ કરે છે કે મશરૂમ્સ, યીસ્ટ અને શેવાળ જેવા નોન-પ્લાન્ટ ફૂડ સ્ત્રોતો પહેલેથી જ આ રીતે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, જે સૂચવે છે કે આ એપ્લિકેશન્સનું વહેલું વ્યાપારીકરણ થઈ શકે છે.

સંશોધન ટીમ એસીટેટ ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચ-અસરકારકતા વધારવાની પણ યોજના ધરાવે છે. જિયાઓ નોંધે છે કે આ પ્રારંભિક પગલાં નજીકના ભવિષ્યમાં વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઓછા ખર્ચ માટે વચન ધરાવે છે, સંભવિતપણે સંશોધનથી વ્યવહારુ એપ્લિકેશનો તરફ ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચરને આગળ ધપાવે છે.

ખાદ્ય ઉત્પાદન માટેનો આ નવીન અભિગમ માત્ર પાર્થિવ ખેતી માટે જ નહીં પરંતુ અવકાશમાં ખેતી માટે પણ મુખ્ય ઉકેલ બની શકે છે, જ્યાં સંસાધનો અને સૂર્યપ્રકાશ મર્યાદિત છે. આમ ઇલેક્ટ્રો-એગ્રીકલ્ચર ટકાઉપણું, જમીન સંરક્ષણ અને પર્યાવરણીય સ્થિતિસ્થાપકતા માટે ખાદ્ય ઉત્પાદનને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે આગળ-વિચારશીલ પગલું રજૂ કરે છે.

(સ્ત્રોત: સેલ પ્રેસ)

પ્રથમ પ્રકાશિત: 28 ઑક્ટો 2024, 09:03 IST