สามารถผลิตอาหารได้โดยไม่ต้องใช้แสงอาทิตย์หรือไม่? "การเกษตรด้วยไฟฟ้า" อาจเปลี่ยนแปลง "ความหิวโหยของโลก"

คำว่า "วิกฤตอาหาร" ไม่ใช่แค่ข่าวจากประเทศที่ห่างไกลอีกต่อไปแล้ว ความร้อนจัด ภัยแล้ง น้ำท่วม ความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ และความผันผวนของราคาปุ๋ย ในขณะที่ทุ่งนาเป็นสถานที่ที่ต้องเผชิญหน้ากับธรรมชาติ แต่ตอนนี้กลายเป็น "เครื่องมือที่รับผลกระทบจากสภาพภูมิอากาศและเศรษฐกิจ"

ในท่ามกลางสถานการณ์เช่นนี้ ข้อเสนอที่ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์คือ "การผลิตอาหารโดยไม่ต้องใช้แสง" ได้เกิดขึ้น สื่อกรีก GreekReporter ได้แนะนำแนวคิด "การเกษตรด้วยไฟฟ้า (electro-agriculture)" ซึ่งเป็นการจัดระบบการผลิตอาหารใหม่โดยไม่พึ่งพาการสังเคราะห์แสงแบบดั้งเดิม การคาดการณ์ระบุว่าแนวคิดนี้สามารถลดความต้องการพื้นที่เกษตรกรรมได้มากถึง 94% ลดผลกระทบจากสภาพอากาศสุดขั้ว และป้องกันการขึ้นราคาของอาหาร

"การเกษตรด้วยไฟฟ้า" คืออะไร—การหลีกเลี่ยง "คอขวดของการสังเคราะห์แสง"

จุดสำคัญอยู่ที่การเปลี่ยนวิธีการที่พืชนำพลังงานมาใช้ในการเจริญเติบโต โดยปกติพืชจะรับแสงอาทิตย์เพื่อทำการสังเคราะห์แสง สร้างสารอินทรีย์เช่นน้ำตาลจาก CO₂ และน้ำ แต่การสังเคราะห์แสงมีปัญหาที่เป็นที่รู้จักคืออัตราการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับไปเป็นการเจริญเติบโตของพืชนั้นต่ำ

แนวคิดของการเกษตรด้วยไฟฟ้าคือการใช้พลังงานไฟฟ้าที่มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเพื่อเปลี่ยน CO₂ ทางเคมีไฟฟ้าให้เป็น "อะซิเตต" ซึ่งเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่จุลินทรีย์และสิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถใช้เป็นสารอาหารได้ นักวิจัยถือว่าอะซิเตตเป็น "วัตถุดิบสำหรับอาหารที่สร้างด้วยไฟฟ้า" และในอนาคตอาจมีการดัดแปลงพันธุกรรมพืชเพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากอะซิเตตในการเจริญเติบโตโดยไม่ต้องพึ่งพาการสังเคราะห์แสง

บทความของ GreekReporter อธิบายถึงการรวมระบบการสลาย CO₂ ทางไฟฟ้าและระบบชีวภาพเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของการสังเคราะห์แสง และยังเสนอว่าการผลิตอาหารสามารถทำได้ในพื้นที่ที่ไม่ใช่เกษตรกรรมเช่น "ทะเลทราย" "ใจกลางเมือง" และ "อวกาศ"

ผลกระทบของ "การลดพื้นที่เกษตรกรรม 94%"—คำตอบต่อความเสี่ยงด้านที่ดิน น้ำ และสภาพอากาศ

เทคโนโลยีนี้ (หรือกลุ่มเทคโนโลยี) จะมีความหมายใหญ่หลวงไม่ใช่เพียงเพราะผลผลิตเพิ่มขึ้น แต่เพราะว่าคอขวดของสังคมได้ย้ายไปอยู่ที่ "ที่ดิน น้ำ และสภาพอากาศ"

การประมาณการที่กล่าวถึงในบทความระบุว่า หากมีการเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบอาหารที่ใช้การเกษตรด้วยไฟฟ้าอย่างเต็มที่ การใช้พื้นที่เกษตรกรรมในสหรัฐอเมริกาจะลดลง 88-90% และสามารถใช้พื้นที่เกือบครึ่งหนึ่งของประเทศเพื่อฟื้นฟูระบบนิเวศและการดูดซับคาร์บอนตามธรรมชาติ

 
นอกจากนี้ยังมีเป้าหมายในการลดความผันผวนของผลผลิตและการขึ้นราคาด้วยการพึ่งพาการผลิตที่ควบคุมทางวิศวกรรมซึ่งไม่ถูกกระทบจากสภาพอากาศสุดขั้ว

สิ่งที่สำคัญคือไม่ใช่การเพิ่มพื้นที่เกษตรกรรม แต่เป็นการเพิ่มสัดส่วนที่ไม่ต้องการพื้นที่เกษตรกรรม ยิ่งภัยพิบัติและความผันผวนของสภาพอากาศรุนแรงขึ้นเท่าใด การจัดหาอาหารก็ยิ่งถูกจำกัดโดย "ข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์" มากขึ้นเท่านั้น หากสามารถผลิตอาหารในเขตชานเมืองหรือในร่มได้เพียงพอโดยมีเพียงพลังงานและ CO₂ ก็จะลดความเสี่ยงจากการขาดแคลนโลจิสติกส์และการพึ่งพาการนำเข้าได้ นี่เป็นทั้งมาตรการปรับตัวต่อสภาพอากาศและเป็นเรื่องของความมั่นคง

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่เรื่องที่ "ทุ่งนาจะหายไปในตอนนี้"—สถานะปัจจุบันของการวิจัย

สิ่งที่ไม่ควรเข้าใจผิดคือ นี่ไม่ใช่เทคโนโลยีที่สมบูรณ์ที่จะมาแทนที่การเกษตรตั้งแต่วันพรุ่งนี้ GreekReporter อ้างถึงข้อเสนอ (มุมมองและแนวคิด) ที่เผยแพร่ใน Joule ซึ่งแสดงให้เห็นถึงสถานการณ์การใช้งานในอนาคตและประเด็นการวิจัย

ปัจจุบันมีปัจจัยสำคัญอย่างน้อยสามประการ

1. ประสิทธิภาพและต้นทุนของการเปลี่ยน CO₂ เป็นอะซิเตต (การปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไฟฟ้า)

2. การออกแบบที่พืชสามารถใช้ประโยชน์จากอะซิเตตได้ (ประเด็นการดัดแปลงพันธุกรรมและการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางเมตาบอลิซึม)

3. การรวมระบบ (การจัดการพลังงาน การเก็บ CO₂ สภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยง สุขอนามัย และห่วงโซ่อุปทาน)

นอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึงความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในกระบวนการหมัก (การหมักที่แม่นยำ) หรือเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงโดยใช้อะซิเตตเป็นแหล่งโปรตีน

 
ดังนั้น การเกษตรด้วยไฟฟ้าไม่ได้เป็นเพียง "เทคโนโลยีใหม่ในการปลูกผัก" แต่ใกล้เคียงกับ "แนวคิดในการทำให้ระบบอาหารเป็นไฟฟ้าและกระจายตัว"

ปฏิกิริยาบนโซเชียลมีเดีย: ความคาดหวังที่มาก่อน ในขณะที่ข้อสงสัยยังคงมีอยู่

เมื่อหัวข้อนี้แพร่กระจายบนโซเชียลมีเดีย ปฏิกิริยามักจะแบ่งออกเป็นสามชั้น ในความเป็นจริง การโพสต์แนะนำจากวารสารวิชาการ (เช่น โพสต์ SNS ของ Cell Press) มักจะมีความน่าสนใจในแนวคิด "Growing food in the dark (การปลูกอาหารในความมืด)" ซึ่งทำให้เกิดความประหลาดใจและความตื่นเต้น

① กลุ่มที่คิดว่า "นี่คือการบุกเบิก" (ความคาดหวัง)

• ยิ่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้พื้นที่เพาะปลูกไม่เสถียรมากเท่าใด การผลิตในร่ม ในเมือง และแบบกระจายตัวก็ยิ่งมีคุณค่ามากขึ้นเท่านั้น

• หากสามารถลดพื้นที่เกษตรกรรมได้ อาจสามารถนำไปใช้ในการฟื้นฟูป่าและความหลากหลายทางชีวภาพได้

• ในประเทศทะเลทรายหรือเกาะที่มีข้อจำกัดด้านที่ดินและน้ำอย่างมาก อาจกลายเป็น "อาวุธลับ" ได้
  เสียงเหล่านี้มักถูกมองว่าเป็นการท้าทายสมมติฐานที่ว่า "อาหาร = ที่ดิน"

② กลุ่มที่คิดว่า "แต่ต้องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์นะ" (ความเป็นจริง)

• ในที่สุด ปัญหาอาหารจะรุนแรงขึ้นในพื้นที่ที่ไฟฟ้าไม่เสถียรมากขึ้นหรือไม่?

• หากต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่หรือการจัดหา CO₂ อาจเป็นประโยชน์ต่อประเทศหรือบริษัทที่มีทุนมากกว่า

• หากแหล่งพลังงานยังคงเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล จะเป็นเพียงการย้ายภาระด้านสิ่งแวดล้อมในรูปแบบอื่นหรือไม่?
  กลุ่มนี้มองไปที่ "เศรษฐกิจการเมืองของการใช้งาน" มากกว่าเทคโนโลยีเอง โดยชี้ให้เห็นอย่างเยือกเย็นว่าถึงแม้ "พื้นที่เกษตรกรรม" จะลดลง แต่ก็ยังต้องการ "โครงสร้างพื้นฐาน" เช่น ไฟฟ้า อุปกรณ์ การบำรุงรักษา และห่วงโซ่อุปทาน

③ กลุ่มที่คิดว่า "พืชที่ดัดแปลงพันธุกรรม? นั่นเป็นไปไม่ได้" (จริยธรรมและการยอมรับ)
การเกษตรด้วยไฟฟ้ามักจะเกี่ยวข้องกับการปรับพืชให้เหมาะสมกับการใช้ประโยชน์จากอะซิเตต ซึ่งอาจทำให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับการดัดแปลงพันธุกรรม (GMO) บนโซเชียลมีเดียมีการแสดงความคิดเห็นว่า "เทคโนโลยีน่าสนใจ แต่การยอมรับอาหารเป็นปัญหาแยกต่างหาก" ซึ่งเป็นการตั้งคำถามเกี่ยวกับการออกแบบ "ความโปร่งใส กฎระเบียบ การแสดงข้อมูล และความเชื่อมั่น"

เมื่อสรุปบรรยากาศบนโซเชียลมีเดียเหล่านี้ จะเห็นได้ว่า "ดูเหมือนจะน่าทึ่ง" ไม่ได้จบแค่นั้น ความประหลาดใจเป็นเพียงจุดเริ่มต้น และทันทีที่ประเด็นจะย้ายไปสู่ "ไฟฟ้า ต้นทุน ความเป็นธรรม และการยอมรับ" ซึ่งเป็นรูปแบบการแพร่กระจายของเทคโนโลยีรุ่นใหม่

สิ่งที่ถูกถามจริงๆ คือขอบเขตที่ "การทำให้ระบบอาหารเป็นไฟฟ้า" สามารถช่วยได้

การอภิปรายเกี่ยวกับการเกษตรด้วยไฟฟ้ามักจะถูกพูดถึงในฐานะ "การทดแทนทุ่งนา" แต่ในความเป็นจริง "การเสริม" อาจมาก่อน

• การผลิตสำรอง ในพื้นที่ที่เกิดภัยพิบัติทางสภาพอากาศบ่อยครั้ง

• การจัดหาที่กระจายตัวเชิงกลยุทธ์ ในประเทศที่พึ่งพาการนำเข้าสูง

• การใช้งานเฉพาะทาง ในพื้นที่แห้งแล้ง หนาวเย็น หรือที่มีคืนขั้วโลกซึ่งการเกษตรแบบดั้งเดิมไม่เอื้ออำนวย

• การขยายตัว ของกลุ่มอาหารที่พึ่งพาที่ดินน้อย เช่น โปรตีนหมัก

อีกสิ่งหนึ่งที่ไม่ควรลืมคือปัญหาปุ๋ย การเกษตรสมัยใหม่พึ่งพาปุ๋ยไนโตรเจนอย่างมาก และการผลิตปุ๋ยนั้นเชื่อมโยงโดยตรงกับปัญหาพลังงานและการปล่อย CO₂ แนวโน้มการทำให้การเกษตรเป็นไฟฟ้าและกระจายตัวเข้ากันได้ดีกับการ "ทำให้ปุ๋ยเป็นไฟฟ้า" (เช่น การวิจัยการตรึงไนโตรเจนโดยใช้พลาสมา)

 
หากมองวิกฤตอาหารไม่ใช่แค่ "ทุ่งนา" แต่เป็น "ปุ๋ย พลังงาน และโลจิสติกส์" การเกษตรด้วยไฟฟ้าควรถูกประเมินว่าเป็นความพยายามในการจัดระเบียบใหม่ของห่วงโซ่นี้

อนาคตไม่ใช่ "ไม่มีทุ่งนา" แต่เป็น "การกระจายความเสี่ยง"

สรุปได้ว่า การเกษตรด้วยไฟฟ้าไม่ใช่ "คำตอบเดียวในการช่วยวิกฤตอาหารโลก" แต่ทิศทางที่ว่า "ยิ่งสภาพอากาศไม่เสถียรมากขึ้นเท่าใด ยิ่งไม่ควรพึ่งพาการผลิตอาหารที่ฝากไว้กับธรรมชาติเพียงอย่างเดียว" กำลังมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

##HTML_TAG