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एक अभूतपूर्व विकास में, शोधकर्ताओं ने “इलेक्ट्रो-एग्रीकल्चर” नामक एक नवीन विधि का प्रस्ताव रखा है, जो सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता को समाप्त करके भोजन के उत्पादन के तरीके को फिर से परिभाषित कर सकती है। जूल में हाल ही में प्रकाशित एक पेपर में विस्तार से बताया गया यह नवाचार, खाद्य उत्पादन प्रणालियों को जन्म दे सकता है जो काफी कम भूमि का उपभोग करते हैं – अनुमानित 94% तक – और नियंत्रित वातावरण में काम करते हैं, संभावित रूप से अंतरिक्ष सहित विभिन्न सेटिंग्स में कृषि को सक्षम करते हैं।
इलेक्ट्रो-कृषि और सौर ऊर्जा संचालित खाद्य उत्पादन की क्षमता
वर्तमान खाद्य उत्पादन काफी हद तक प्रकाश संश्लेषण पर निर्भर करता है, एक ऐसी प्रक्रिया जो पृथ्वी पर जीवन का समर्थन करने में अपनी केंद्रीय भूमिका के बावजूद, पौधों द्वारा अवशोषित सूर्य के प्रकाश का केवल 1% ही उपयोग योग्य रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इलेक्ट्रो-कृषि के पीछे बायोइंजीनियरों का लक्ष्य इस प्रक्रिया को सौर ऊर्जा से संचालित रासायनिक प्रतिक्रिया से बदलना है। यह विधि कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को एसीटेट नामक कार्बनिक अणु में परिवर्तित कर देगी, जिसे आनुवंशिक रूप से इंजीनियर पौधे ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
यदि व्यापक रूप से लागू किया जाए, तो इलेक्ट्रो-कृषि कृषि भूमि के उपयोग को काफी कम कर सकती है, जिससे ऊर्ध्वाधर फार्म और इनडोर कृषि अधिक व्यवहार्य हो जाएगी। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड के बायोइंजीनियर रॉबर्ट जिंकर्सन, ऐसी कृषि की कल्पना करते हैं जो “प्रकृति से अलग” हो, नियंत्रित वातावरण में संचालित हो जहां पौधे अब सूर्य के प्रकाश पर निर्भर नहीं हैं।
सौर पैनलों से सुसज्जित इमारतें प्रतिक्रिया को शक्ति देने के लिए सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करेंगी, जिससे CO₂ और पानी एसीटेट का उत्पादन करने में सक्षम होंगे – एसिटिक एसिड के समान एक यौगिक, जो सिरके में मुख्य घटक है। इस एसीटेट का उपयोग हाइड्रोपोनिकली उगाई गई फसलों के साथ-साथ मशरूम, खमीर और शैवाल जैसे अन्य खाद्य जीवों के लिए पोषक तत्व स्रोत के रूप में किया जाएगा।
इस विधि में दक्षता में प्रकाश संश्लेषण को भी पीछे छोड़ने की क्षमता है। सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक इलेक्ट्रोकैमिस्ट फेंग जिओ के अनुसार, इलेक्ट्रो-कृषि वर्तमान में लगभग 4% दक्षता प्राप्त करती है, जो प्राकृतिक प्रकाश संश्लेषण से चौगुनी है। इस अधिक दक्षता का अर्थ है कम कार्बन फुटप्रिंट, जो इलेक्ट्रो-कृषि को पारंपरिक तरीकों के पर्यावरण-अनुकूल विकल्प के रूप में स्थापित करता है।
पौधों को एसीटेट का उपयोग करने में सक्षम बनाने के लिए, शोधकर्ता अंकुरित पौधों में मौजूद चयापचय पथ को फिर से सक्रिय करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं जो उन्हें ऊर्जा के लिए संग्रहीत भोजन का उपयोग करने की अनुमति देता है। यह मार्ग, जिसे पौधे आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण शुरू होने के बाद बंद कर देते हैं, वयस्क पौधों को सूरज की रोशनी के बजाय कार्बन स्रोत के रूप में एसीटेट का उपयोग करने की अनुमति देगा। जिंकर्सन इस चयापचय पुनर्जागरण की तुलना उस प्रक्रिया से करते हैं, जिस तरह मनुष्य अक्सर उम्र बढ़ने के साथ लैक्टोज को पचाने की क्षमता खो देते हैं। प्रारंभ में, टीम टमाटर और सलाद जैसी फसलों के साथ काम कर रही है, और कसावा, शकरकंद और अनाज जैसी उच्च कैलोरी वाली फसलों तक विस्तार करने की योजना बना रही है।
वर्तमान में, इंजीनियर पौधे प्रकाश संश्लेषण के पूरक के रूप में एसीटेट का उपयोग कर सकते हैं। हालाँकि, लक्ष्य ऐसे पौधों को विकसित करना है जो ऊर्जा के लिए पूरी तरह से एसीटेट पर निर्भर हो सकें, जिससे उन्हें बिल्कुल भी रोशनी की आवश्यकता न हो। जबकि यह लक्ष्य प्रायोगिक चरण में है, जिंकर्सन बताते हैं कि मशरूम, खमीर और शैवाल जैसे गैर-पौधे खाद्य स्रोतों का उत्पादन पहले से ही इस तरह से किया जा सकता है, यह सुझाव देते हुए कि इन अनुप्रयोगों का जल्द ही व्यावसायीकरण किया जा सकता है।
अनुसंधान दल एसीटेट उत्पादन की दक्षता और लागत-प्रभावशीलता को बढ़ाने की भी योजना बना रहा है। जिओ ने नोट किया कि ये शुरुआती कदम निकट भविष्य में अधिक दक्षता और कम लागत का वादा करते हैं, संभावित रूप से इलेक्ट्रो-कृषि को अनुसंधान से व्यावहारिक अनुप्रयोगों तक आगे बढ़ाएंगे।
खाद्य उत्पादन के लिए इस अभिनव दृष्टिकोण का न केवल स्थलीय खेती पर प्रभाव पड़ता है, बल्कि यह अंतरिक्ष में कृषि के लिए भी एक महत्वपूर्ण समाधान हो सकता है, जहां संसाधन और सूरज की रोशनी सीमित है। इस प्रकार इलेक्ट्रो-कृषि स्थिरता, भूमि संरक्षण और पर्यावरणीय लचीलेपन के लिए खाद्य उत्पादन को अनुकूलित करने में एक दूरदर्शी कदम का प्रतिनिधित्व करती है।
(स्रोत: सेल प्रेस)
पहली बार प्रकाशित: 28 अक्टूबर 2024, 09:03 IST