Qué es la 'electroagricultura': la novedosa técnica para producir alimentos en la oscuridad y con un 94% menos de tierra

"Si ya no necesitamos cultivar las plantas con luz solar, entonces podemos desvincular la agricultura del medioambiente y cultivar alimentos en ambientes interiores y controlados". Esta fue la conclusión a la que llegó Robert Jinkerson, ingeniero biólogo de la Universidad de California, Riverside, tras realizar una investigación para mejorar la eficacia de la fotosíntesis. 

Y es que, actualmente, tan solo alrededor del 1% de la energía luminosa que absorbe durante este proceso se convierte en energía química dentro de la planta. Así que, partiendo de esta premisa, el equipo de investigadores del centro californiano, junto con miembros de la Universidad de Washington en St. Louis, se pusieron manos a la obra para mejorar esta posición. 

El objetivo era crear un nuevo método de producción de alimentos y así lo han hecho. Bajo el nombre de electroagricultura, este proceso busca reemplazar la fotosíntesis por una reacción química alimentada por energía solar, convirtiendo el CO₂ en una molécula orgánica que las plantas estarían diseñadas genéticamente para "comer". 

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Porque, de aplicarse este proyecto, los expertos estiman que todos los alimentos estadounidenses que se produjeran de este modo reducirían la cantidad de tierra necesaria en un 94%. Incluso indicaron que podría ser una iniciativa aplicable en las inmensidades del espacio. 

Una fotosíntesis "ineficiente"

Este proceso, el de la fotosíntesis, pese a que es algo imprescindible para la vida en la Tierra, es "extremadamente ineficiente" o, por lo menos, así lo han descrito los investigadores. El motivo es que tan solo un 1% se convierte en energía química útil, lo que, gracias a la electroagricultura, se ha conseguido elevar hasta el 4%, es decir, se ha cuadruplicado el rendimiento de la misma. 

¿Cómo ha ocurrido este cambio? Ha sido precisamente a través de la utilización de paneles solares que captan la radiación solar. De esta forma, tal y como se explica en el estudio publicado en la revista Joule de Cell Press, esta energía crea una reacción química entre el CO₂ y el agua para producir acetato, una molécula similar al ácido acético, el componente principal del vinagre. 

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El acetato, que es utilizado de forma natural por los hongos, la levadura o las algas, pasaría a utilizarse para cultivar otros organismos productores de alimentos. Todo ello con un único objetivo: "intentar aumentar la eficiencia de la fotosíntesis", acorde a las palabras de Feng Jiao, autor principal del reporte y electroquímico en la Universidad de Washington en St. Louis. 

Además, explica Jiao, este no es el único beneficio del método, ya que "como todo es más eficiente, la huella de CO₂ asociada con la producción de alimentos se vuelve mucho menor". 

Cultivos bajo techo

Así, por medio de la electroagricultura, los tradicionales campos agrícolas se convertirían en edificios de varios pisos, iniciando allí este proceso. La principal dificultad del método radica en cómo diseñar genéticamente a las plantas que se alimentan de acetato, pero los investigadores han encontrado la solución. 

La clave, indican en la publicación, está en aprovechar una vía metabólica que las plantas en germinación utilizan para descomponer el alimento almacenado en sus semillas. Se trata de una vía que se desactiva en el momento en que las plantas son capaces de realizar la fotosíntesis, pero que, al volver a activarla, empiezan a utilizar el acetato como fuente de energía y carbono. 

Sin embargo, pese a que han dado con el proceso a realizar, todavía no han conseguido el éxito, tal como confiesa Jinkerson: "Estamos tratando de reactivar esta vía en las plantas adultas y despertar su capacidad natural para utilizar acetato". 

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Se trata de una situación, dice, muy similar a lo que ocurre con la intolerancia a la lactosa en los humanos, y lo explica: "Cuando somos bebés podemos digerir la lactosa de la leche, pero para muchas personas esa vía se desactiva cuando crecen. Es más o menos la misma idea, solo que para las plantas". 

Para el estudio, han decidido centrar la investigación en los tomates y la lechuga, pero, en el futuro, planean adentrarse en cultivos con mayor contenido calórico, tales como la batata o los cereales. 

Y es que, por el momento, se encuentran "en la fase de investigación y desarrollo para intentar utilizar el acetato como fuente de carbono, porque las plantas no han evolucionado para crecer de esta manera". Aunque, lo que sí pueden asegurar, es que los hongos, levaduras y algas sí funcionan de esta forma; razón por la que consideran que estas aplicaciones "se podrían comercializar primero" y después llevarlo a las plantas.