Konsep elektro-pertanian (electro-ag) telah memicu perdebatan sengit di komunitas ilmiah, dengan diskusi yang berfokus pada potensinya untuk merevolusi produksi pangan sekaligus menimbulkan kekhawatiran tentang implementasi praktis dan implikasi yang lebih luas.
Potensi Elektro-Pertanian
Elektro-pertanian merupakan terobosan signifikan dari pertanian tradisional dengan menggunakan listrik dan elektrolisis CO2 untuk menghasilkan asetat, senyawa kaya karbon yang dapat menunjang pertumbuhan tanaman tanpa sinar matahari. Menurut penelitian terbaru oleh Crandall et al., pendekatan ini menunjukkan peningkatan 4x lipat dalam efisiensi konversi energi matahari menjadi biomassa dibandingkan dengan pertanian fotosintesis tradisional, dengan potensi peningkatan hingga 10x lipat.
Tantangan dan Keterbatasan Teknis
Namun, beberapa hambatan teknis telah muncul dari diskusi ilmiah:
-
Kompatibilitas Tanaman : Eksperimen awal dengan selada menunjukkan penghambatan pertumbuhan yang signifikan pada konsentrasi asetat yang seharusnya secara teoritis meningkatkan biomassa tanaman. Ini menunjukkan perlunya kerja biorekayasa yang substansial untuk mengembangkan tanaman yang dapat memanfaatkan nutrisi berbasis asetat secara efektif.
-
Kebutuhan Energi : Meskipun elektro-pertanian menjanjikan pengurangan konsumsi energi dibandingkan dengan pertanian vertikal tradisional, kebutuhan energinya tetap substansial. Seperti yang dihitung oleh seorang anggota komunitas, bahkan dengan pengurangan biaya energi sebesar 75%, sistem ini masih membutuhkan sekitar 400.000 watt per acre selama 16 jam sehari.
-
Masalah Nutrisi : Muncul pertanyaan tentang apakah tanaman heterotrofik yang ditanam dalam sistem ini akan menghasilkan mikronutrien yang sama seperti tanaman fotosintesis. Beberapa ahli menyarankan bahwa ini mungkin memerlukan pendekatan yang lebih beragam dalam produksi pangan daripada mengandalkan sumber tunggal.
Pertimbangan Lingkungan dan Praktis
Teknologi ini memiliki beberapa keunggulan:
- Pengurangan signifikan kebutuhan air karena eliminasi transpirasi
- Potensi produksi pangan sepanjang tahun di lokasi manapun
- Kemungkinan pengembalian lahan pertanian yang luas ke habitat alami
Namun, para kritikus menunjukkan beberapa kelemahan potensial:
- Ketergantungan pada proses industri yang kompleks
- Kebutuhan infrastruktur penangkapan dan pengolahan CO2
- Ketergantungan pada organisme hasil modifikasi genetik
- Pertanyaan tentang keberlanjutan jangka panjang
Prospek Masa Depan
Meskipun elektro-pertanian menunjukkan potensi untuk aplikasi tertentu seperti kolonisasi luar angkasa atau bertahan hidup selama peristiwa iklim ekstrem, konsensus saat ini menunjukkan bahwa teknologi ini tidak mungkin sepenuhnya menggantikan pertanian tradisional dalam waktu dekat. Sebaliknya, mungkin akan berkembang sebagai teknologi komplementer, terutama berharga di lingkungan perkotaan atau wilayah dengan iklim ekstrem.
Pengembangan teknologi ini terus maju, dengan peningkatan terbaru dalam elektrolisis CO2/CO mencapai efisiensi Faradaic hingga 91% dalam konversi CO menjadi asetat. Namun, adopsi secara luas akan memerlukan penanganan tantangan teknis dan kekhawatiran yang lebih luas tentang ketahanan dan keberlanjutan sistem pangan.