成大研發發光火鶴花 實踐里山倡議
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2022/06/28
圖文引用自：中時電子報
大家都知道，種植農作物，陽光是個必要條件，因為植物行光合作用，以水、二氧化碳為材料，利用來自陽光的能量，轉化為植物的生長動力，並結出我們吃的食物。雖然我們常常讚嘆大自然的神奇，但是科學家在分析光合作用的效率後，他們發現這個過程非常低效，大約只有1%的陽光能量進入植物。因此科學家一直都想發明取代光合作用的新方法。
加州大學河濱分校(UCR)和德拉瓦大學(UDel)的科學家們發現，植物可以使用二氧化碳、水，以及「乙酸鹽」(Acetate)做為養料來生長，這就完全繞過生物光合作用的需求，這個反應在伸手不見五指的黑暗中也能進行。至於乙酸鹽，可以利用人工的光化合反應來製造，某種角度上，可以視為「人工光合作用」。
發表在《自然食物》(Nature Food)上的論文指出，科學家是使用電催化的過程，將二氧化碳和水轉化為乙酸鹽，乙酸鹽是指含有乙酸根離子CH3COO−的鹽類，又可叫醋酸鹽，是醋的主要成分。
然後，乙酸鹽也是植物的必須品，包括農作物也是，它們都可在黑暗中消耗乙酸鹽來生長。
由於製作乙酸鹽需要用電，電力自然就可以由太陽能電池板來提供，所以是人工的太陽能電力在製作提供植物所需要材料，不就是人工光合作用了嗎？這種有機-無機的混合系統效率要比天然的光合作用高出18倍。
研究團隊主持人、加州大學河濱分校化學與環境工程助理教授羅伯特•金克森(Robert Jinkerson)說：「我們設計出一種電解槽，可以高效率的生產乙酸鹽，而乙酸鹽的原材料之一就是空氣中的二氧化碳。」
將乙酸鹽溶入水裡，做為植物的營養液，結果發現，包括豇豆、番茄、煙草、稻米、油菜和綠豌豆，都能黑暗環境中充分利用醋酸鹽中的碳而穩定成長。同時，乙酸鹽對非植物的綠藻、真菌也同樣不可或缺。
