Võtke vett, süsinikdioksiidi ja mikroobid, lisage elektrivool ja kriips aega ning voila: valk. See retsept pärineb Soome teadlastelt, kelle sõnul on nad välja töötanud tehnika toidu valmistamiseks peaaegu õhukesest õhust.
Noh, omamoodi. Toit on teatud tüüpi bakteritest valmistatud pulber, mis elab vesinikul. See pole täpselt õhu käes ja praegu kulub ühe grammi tootmiseks kaks nädalat. Vaevalt see revolutsioon, mille pealkirjadest võisite lugeda.
Kuid teadlased väidavad, et kui tootmisprotsessi saaks laiendada, võib see olla odav viis kariloomade söötmiseks, vabastades maad inimestele toiduks kasvatamiseks või süsinikdioksiidi imevate puude istutamiseks. Tee ääres võiks see olla isegi liha alternatiiv inimesele, kuigi tõenäoliselt poleks see menüüdes lihtne müük.
"See pole mitte niivõrd õlle valmistamine, vaid õlle valmistamisel kasutate muidugi toorainena suhkrut, kuid sel juhul kasutame vesinikku, " ütleb vanemteadur Juha-Pekka Pitkänen Soome VTT tehniliste uuringute keskusest -kontrollitud teadusuuringute keskus.
Selle Pitkäneni järgi saavad mõlemad protsessid alguse üherakuliste organismide söötmisest söödava (või joodava) toote saamiseks. Valkude loomise protsess algab vesinikku oksüdeerivate bakteritega, kes kasutavad energiaallikana vesinikku. Teadlased panid bakterid koos vee ja elektrilise veejaoturiga kohvitassi suurusesse bioreaktorisse. Jagaja jagab vee vesinikuks ja hapnikuks; bakterid söövad vesinikku. Koos atmosfääri süsiniku ja väikese koguse lisatud väetistega (ammoniaak, fosfor ja mitmesugused anorgaanilised soolad) on lõppsaadus kuivade bakterite pulber, mis sisaldab umbes 50 protsenti valku, 25 protsenti süsivesikuid ja 25 protsenti rasvu ning nukleiinhapped. Teadlased väidavad, et seda saab kasutada sellisena, nagu see on, või töödelda rohkem puhta valgu saamiseks. Praegu on sellel väga väike maitse ja kuivpärmiga sarnane tekstuur; tekstuuri saab muuta ka siis, kui kasutatakse pisut erinevaid mikroobe.
Teadlaste järgmine samm on valgu tootmise protsessi viimistlemine palju suuremas mahus. See hõlmab uute reaktorite ehitamist, tõhususe parandamist ja energiataseme kohandamist, et aidata bakteritel võimalikult kiiresti kasvada.
Kui see suurendamine õnnestub, võib see luua toidutootmise süsteemi, mis ei toetu traditsioonilistele põllumajandusprotsessidele. Sellel on ka potentsiaal olla väga jätkusuutlik - teadlaste hinnangul võib see antud koguse toidu tootmiseks vajaliku energiahulga osas olla fotosünteesist oluliselt energiatõhusam kui fotosüntees.
“Me ei vaja põllumaad, ” ütleb Pitkänen. "Saame seda teha kõrbes keskkonnas või muudes põllumajanduse jaoks sobimatutes kohtades."
Töö on osa Soome valitsuse toetatud ambitsioonikast projektist süsinikuheite vähendamiseks innovatsiooni kaudu. Pitkäneni ja tema meeskonna töö oli VTT tehniliste uuringute keskuse ja Lappeenranta tehnikaülikooli ühine ettevõtmine.
Projekti esimene suurem eesmärk on toota valku piisavalt suures mahus loomasöödaks kasutamiseks. Nii saaks söödakultuuride, näiteks maisi ja heina kasvatamiseks kasutatavat maad kasutada säästvamatel eesmärkidel, näiteks puude istutamiseks. See võib olla eriti oluline kohtades, kus raiutakse väärtuslikke metsi, näiteks Brasiilia vihmametsas. Teadlased arvavad, et valku toodetakse farmis veokonteinerite sarnases hoones, kasutades võimalikult väikest jalajälge.
Bioreaktor (VTT) Teel loodavad teadlased, et valku saab kasutada inimestele keskkonnasõbraliku valguallikana. Nad kujutavad endast ainet, mis sarnaneb tofu või Quorniga - lihaasendaja, mis on valmistatud kääritamise teel kasvatatud seenvalgust. Teoreetiliselt võiks mobiilsed valgu tootmisettevõtted viia isegi näljahädadesse, pakkudes nälgivatele inimestele odavat ja tervislikku toiduallikat. Palju kaugemale jäävad teadlased, kes näevad ette kodus kasutamiseks mõeldud valgustite reaktorite kasutamist.
Toidu loomine üherakulistest organismidest pole uus. Inimesed on sadu või tuhandeid aastaid söönud mõnda üherakulist valku (nt sinivetikate spirulina). Kuid kuna elanikkond kasvab ja põllumajanduse keskkonnamõjud suurenevad, on intensiivse uurimise objektiks muutunud skulptuuride tootmine sellistest allikatest nagu bakterid, pärm ja seened. Uus-Meremaa teadlaste hiljutine ülevaade uuringutest soovitab kasutada SCP-sid inimtoidul nii eeliste kui ka miinustena. Kasulikuks toidutoodeks peab antud SCP olema geneetiliselt stabiilne, väga produktiivne ja vastupidav pH peenete muutuste ja muude keskkonnatingimuste suhtes. Samuti on keeruline uudseid valguallikaid avalikkusele müüa, järeldasid teadlased. Teised uuringud näitavad, et söödakultuurid on madalama kvaliteediga valguallikad kui toidud, näiteks liha, ning võivad olla allergeensed.
Kuid kui see uus toode osutub edukaks, võib sellel olla eeliseid teiste SCPde, näiteks spirulina ees, sest see võib kasvada nii vähese varustusega peaaegu igas keskkonnas.
Nendele potentsiaalsetele tõketele vaatamata on Pitkänen ja tema kolleegid optimistlikud. Nad loodavad, et toode valmib umbes kümne aasta pärast.
“See teeks linnukese nii palju jätkusuutlikkusega seotud kaste, ” sõnab Pitkänen. Inimeste arv kasvab, CO2 tase tõuseb. Nii et see võiks tõesti suuri probleeme lahendada. ”
