- Este nuevo enfoque permitiría reducir los terrenos necesarios para la agricultura un 90%
- En su lugar, se podría cultivar en edificios de varios pisos sin necesidad de luz
A lo largo de nuestra historia hemos modificado la mayor parte de los entornos naturales para proveer de alimentos al ser humano, especialmente a través de la agricultura. Según la FAO, esta actividad primaria ocupa aproximadamente el 38% de la superficie mundial, unas 5.000 megahectáreas.
"A medida que crece la población mundial, y habida cuenta de que el número de personas en el mundo se duplicó con creces entre 1961 y 2016, hay una mayor demanda de alimentos. Y la presión sobre la tierra, que es un recurso limitado, también ha aumentado", señalaba la FAO a comienzos de década.
Para resolver este problema, un grupo de bioingenieros ha plantado la semilla de lo que puede ser una revolucionaria nueva forma de producir alimentos: la electroagricultura. Pero, ¿en qué consiste? ¿Cuáles son sus ventajas?
Campos por edificios de varios pisos
Según explican en un artículo publicado en la revista Joule de Cell Press, este nuevo enfoque agrícola podría llegar a reducir la cantidad de tierra necesaria para la agricultura tal y como la conocemos entre un 88 y un 94% gracias a la energía renovable. De manera visual, la idea sería sustituir los extensos campos agrícolas por edificios de varios pisos, en cuyos interiores se daría el cultivo.
Pero este no sería el único beneficio que podría aportar. "Al mejorar la eficiencia y reducir el uso de la tierra, una gran parte de la superficie terrestre podría recuperar su estado natural para restaurar los ecosistemas que sustentan la captura natural de carbono. Además, los sistemas de electroagricultura pueden implementarse en entornos extremos, como desiertos, ciudades o incluso en Marte, donde de otro modo es difícil cultivar alimentos", señalan los investigadores, arraigados en diversas universidades de Estados Unidos.
Del mismo modo, este método de cultivo ayudaría a evitar picos de precios sobre los alimentos, ya que no estaría tan vinculada a factores climáticos, y permitiría localizar la producción, por ejemplo, cerca de las grandes ciudades. Porque, efectivamente, la electroagricultura no requeriría de vasta extensiones de tierra ni de luz solar, sino que podría cultivarse, por ejemplo, en el interior de un edificio —de forma similar a lo que se conoce como agricultura vertical— pero en ausencia de luz.
"Creo que necesitamos llevar la agricultura a la siguiente fase de la tecnología, y producirla de una manera controlada y desvinculada de la naturaleza tiene que ser el siguiente paso", afirma Robert Jinkerson, bioingeniero de la Universidad de California y uno de los autores. Pero, ¿cómo sería todo esto posible? Principalmente, gracias a los avances en la ingeniería genética, a las mejoras en la electrólisis de CO2 y a las energías renovables.
Electrólisis y acetato
Regresemos por un momento a los edificios de varias plantas anteriormente mencionados. Los paneles solares alojados en ellos o cerca de ellos generarían energía renovable, la cual impulsaría una reacción química entre el CO2 y el agua para producir acetato, una molécula similar al ácido acético —el componente principal del vinagre—.
Este acetato sería, además del agua, el único ingrediente necesario para hacer crecer a las plantas, cultivadas de manera hidropónica. Es decir, no necesitarían tierra, y tampoco luz solar. Pero para llegar hasta ese punto, primero habría que diseñar genéticamente plantas que se alimenten de acetato.
Para diseñar genéticamente plantas que se alimenten únicamente de acetato, los investigadores están aprovechando una vía metabólica que las plantas, durante su etapa inicial de germinación, utilizan para descomponer el alimento almacenado en sus semillas. Esta capacidad se desactiva una vez que las plantas germinan y son capaces de realizar la fotosíntesis, pero al volver a activarla podrían utilizar el acetato como fuente de energía y carbono. En definitiva, están tratando de reactivar en las plantas adultas una capacidad que tenían en su etapa joven de manera natural pero que, por el camino, perdieron. "Es análogo a la intolerancia a la lactosa en los humanos: cuando somos bebés podemos digerir la lactosa de la leche, pero en muchas personas esa vía se desactiva cuando crecen. Es más o menos la misma idea, solo que para las plantas", ejemplifica Jinkerson.
Actualmente, el equipo responsable de este estudio centra su investigación en modificar genéticamente tomates y lechugas para este propósito, aunque también planean hacerlo con otros cultivos con alto contenido calórico, como la yuca, la batata y los cereales. Por el momento, no han conseguido prescindir de la fotosíntesis, aunque sí han logrado diseñar plantas que pueden utilizar acetato en combinación con la fotosíntesis.
"En el caso de las plantas, todavía estamos en la fase de investigación y desarrollo para intentar que utilicen el acetato como fuente de carbono, porque las plantas no han evolucionado para crecer de esta manera, pero estamos haciendo avances", señala el bioingeniero. "Sin embargo, hoy en día se pueden cultivar hongos, levaduras y algas de esta manera, por lo que creo que esas aplicaciones se podrían comercializar primero y las plantas vendrán más adelante", afirma.
Una propuesta no tan descabellada
Si ha llegado hasta aquí, probablemente todo esto le suene muy distópico. Sin embargo, el mero hecho de que se haya publicado en una revista científica del rigor de Cell invita a creer que, efectivamente, podría ser viable. No obstante, esta no es la primera vez que se trata la idea de la electroagricultura. Según incluyen los investigadores en su bibliografía, "muchos trabajos recientes han buscado impulsar la tecnología de electroagricultura hacia la comercialización". Uno de los ejemplos más relevantes fue premiado por la NASA en su Deep Space Food Challenge (Desafío de comida en el espacio profundo), una competición basada en encontrar fórmulas para autoabastecer de alimentos a sus astronautas. Otro ejemplo podemos encontrarlo en la Fundación Bill y Melinda Gates, que recientemente se ha asociado con la Fundación Novo Nordisk para acelerar la comercialización de la electroagricultura.
A pesar de que sus autores se muestran optimistas, son conscientes de que la electroagricultura cuenta con diversas limitaciones, como la falta de desarrollo tecnológico, las ingentes cantidades de electricidad que demandaría o el alto precio de los electrolizadores actuales. "Este enfoque innovador para la producción de alimentos ofrece la oportunidad de reimaginar el sistema alimentario mundial para que sea más sostenible", concluyen.
