Et team ledet av forskere fra Nagoya University og Meijo University i Japan har utviklet en desinfeksjonsteknologi som bruker lavtemperaturplasma generert av elektrisitet for å dyrke miljøvennlige hydroponiske avlinger. Denne innovative teknologien steriliserer avlinger og fremmer plantevekst uten bruk av kjemisk gjødsel. Resultatene deres dukket opp i Environmental Technology & Innovations.
I hydroponisk jordbruk dyrker bønder planter ved å gi røttene sine en næringsløsning. Næringsløsningen kan imidlertid bli infisert med patogene stammer av E. coli, forurense avlingen og forårsake matbåren sykdom.
For å unngå dette problemet bruker bøndene kjemisk behandling for å sterilisere næringsløsningen før og under dyrking. I denne prosessen erstattes næringsløsningen. Dessverre kan dette skade miljøet fordi kjemikaliene kan forurense vann og produsere klimagassutslipp i produksjonsprosessen.
«Våre resultater tyder på en helt ny måte å desinfisere på,» sa forfatteren, professor Masafumi Ito ved Meijo University. «Teknologien vår har potensial til å redusere produksjonen av plantevernmidler fra fossilt brensel, miljøforurensning og rester.»
I stedet for landbrukskjemikalier utførte teamets teknikk sterilisering ved bruk av plasma. Plasma er en gass som inneholder små elektriske ladninger, kjent som ioner og elektroner, og elektrisk nøytrale reaktive partikler. Teamet laget lavtemperaturplasmaet ved hjelp av en plasmagenerator.
Metoden deres retter seg mot aminosyren tryptofan som finnes i gjødsel, som er avgjørende for plantevekst og utvikling. Når næringsløsningen blir bestrålt med plasma, genererer elektroner fra plasmaet oksygenradikaler, svært ustabile oksygenpartikler, som deretter produserer tryptofanradikaler.
Selv om planten fortsatt kan bruke det endrede tryptofan i metabolismen, inaktiverer radikalene enzymene som er involvert i karbonmetabolismen i E. coli. Metabolomikk-analyse avslørte inaktivering av glykolytiske og trikarboksylsyrekretser, avgjørende for bakteriell overlevelse, og inaktivering av nøkkelenzymet GAPDH. Resultatet er sterile avlinger på kortere tid, en stor fordel i forhold til konvensjonelt brukte kjemikaliebaserte teknikker.
«Vi har utviklet en steriliseringsteknologi som bruker oksygenradikaler, som er lovende som en hygienisk kontrollteknologi for næringsløsninger i moderne hydroponisk dyrking,» sa hovedforfatter professor Kenji Ishikawa ved Nagoya University Center for lavtemperaturplasmavitenskap. «Ettersom bruken av kjemiske plantevernmidler er begrenset av bærekraftsmålene og den grønne strategien, kan vår innovative teknologi brukes til sterilisering ved ganske enkelt å konvertere atmosfæren som inneholder nitrogen, oksygen og vanndamp til lavtemperaturplasma basert på elektrisitet hentet fra naturlig kilder Denne teknologien forventes å fremme teknologisk utvikling mot målet om å eliminere fossilt brensel og redusere klimagasser.»
/Offentlig kommunikasjon. Dette materialet fra kildeorganisasjonen/forfatterne kan være tidsriktig og redigert for klarhet, stil og lengde. Mirage.News tar ingen institusjonelle posisjoner eller sider, og alle synspunkter, posisjoner og konklusjoner som uttrykkes her er utelukkende forfatterens(e). Se i sin helhet her.
«Ond alkoholelsker. Twitter-narkoman. Fremtidig tenåringsidol. Leser. Matelsker. Introvert. Kaffeevangelist. Typisk baconentusiast.»