Ay’da pirinç mi yetiştirildi? Havadan gübreye teknoloji, ay toprağı simülasyonunda pirincin büyümesine yardımcı oluyor

Sürdürülebilir gıda kaynaklarının güvence altına alınması, uzun vadeli insan keşifleri ve ayın potansiyel yerleşimi açısından önemli bir zorluktur. Ayın toprağı hiçbir organik madde içermiyor ve amonyak ve nitrat gibi temel bitki nitrojen kaynakları neredeyse yok denecek kadar az.

Tohoku Üniversitesi ve Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı’ndan (JAXA) araştırmacılar, atmosferik havadan azotlu gübre sentezleyebilen yeşil, enerji tasarruflu bir plazma teknolojisi yaratarak bu engeli ortadan kaldırdı. Araştırma dergide yayımlandı npj Mikro Yerçekimi.

Tohoku Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nden profesör ve çalışmanın ortak yazarı Toshiro Kaneko, “Taşınabilir plazma cihazımız, atmosferik havadan dinitrojen pentoksit (N₂O₅) gazını seçici olarak sentezler ve bu süreçte 100 W’tan daha az tüketir” diyor. “Plazma tarafından üretilen bu gaz, neredeyse %100’lük olağanüstü yüksek bir çözünme verimliliği ile nitrat (NO₃⁻) oluşturmak için suda anında çözünür.”

Kaneko ve meslektaşları daha sonra N₂O₅’da çözünmüş suyun, bir ay regolit benzeri içinde pirinç fidelerinin yetiştirilmesi için yerel bir nitrojen gübresi olarak kullanılıp kullanılamayacağını değerlendirdiler.

Regolitin yetiştirme ortamına dönüştürülmesi

Deneyler, ay regolit simülanına N₂O₅ çözünmüş su eklenmesinin, yüksek alkali koşulları başarılı bir şekilde nötrleştirdiğini ve pH’ını 9,09’dan optimal 6,76’ya düşürdüğünü ortaya çıkardı. Bu nötrleştirme, kalsiyum, magnezyum ve potasyum iyonları gibi regolit içinde hapsolmuş kritik mineral besin maddelerini serbest bırakarak bitkilerin bunları daha kolay emmesine olanak sağladı.

Eş zamanlı olarak normalde bitki kök gelişimini engelleyen toksik alüminyum iyonlarının (Al³⁺) elüsyonu başarıyla bastırıldı. Kritik minerallerin salınması ve zararlı olanların bastırılması, özellikle yalnızca saf su kullanılarak yetiştirilen pirinçle karşılaştırıldığında pirinç büyümesini artırdı.

Temel gübrelemenin ötesinde faydalar

Araştırmacılar, güçlü bir azotlu gübre görevi görmenin ötesinde, gazın bitkilerin bağışıklık sistemlerini güçlendirmeye ve istenmeyen özellikleri kontrol etmeye yardımcı olduğunu da keşfetti. N₂O₅ gazının doğrudan bitki yapraklarına püskürtülmesi, direnci ve bağışıklığı artıran kritik bitki hormon yollarını aktive eder.

Gaza maruz kalma ayrıca, uzay ortamlarının düşük yerçekimi koşulları altında mahsul yapılarını yönetmek için gerekli olan uzun bacaklılığı önleyen gövde ve boğum arası uzamasını da bastırdı.

Kaneko, teknolojinin ay çiftlikleri için ideal olmasına rağmen, aynı zamanda Dünya’daki tarımdaki çevresel yüklerin azaltılmasına da yardımcı olabileceğini vurguluyor.

“Bu gübrenin üretim süreci tamamen elektrikle ve düşük güçle çalışıyor, azot fiksasyonunu fosil yakıtlardan tamamen ayırarak teknolojiyi Ay’da ve burada Dünya’da sürdürülebilir mahsul üretimi için uygun hale getiriyor.”