3 Αυγούστου 2017 ♦ Μια ποσότητα μονοκυτταρικής πρωτεΐνης έχει παραχθεί ήδη με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας και διοξειδίου του άνθρακα σε μια κοινή έρευνα του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Lappeenranta (LUT) και του φινλανδικού Κέντρου Τεχνικών Ερευνών VTT.
Η πρωτεΐνη που παράγεται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να με επιπλέον επεξεργασία να χρησιμοποιηθεί ως τρόφιμο για κατανάλωση από ανθρώπους ή ζωοτροφή. Η μέθοδος αυτή απελευθερώνει την παραγωγή τροφίμων από τους περιορισμούς που σχετίζονται με το περιβάλλον. Η πρωτεΐνη μπορεί να παραχθεί οπουδήποτε υπάρχει διαθέσιμη ανανεώσιμη ενέργεια, όπως η ηλιακή.
"Στην πράξη, όλες οι πρώτες ύλες είναι διαθέσιμες από τον αέρα. Στο μέλλον, η τεχνολογία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παράδειγμα σε, ερήμους και άλλες περιοχές που αντιμετωπίζουν πρόβλημα με την παροχή τροφής. "Μιά πιθανή εφαρμογή, θα ήταν ένας οικιακός αντιδραστήρας, όπου ο θα μπορούσε να παραχθεί η απαραίτητη πρωτεϊνη", εξηγεί ο Juha-Pekka Pitkänen, επικεφαλής του προγράμματος στο VTT.
Η πρωτεΐνη που δημιουργείται με την χρήση ηλεκτρικής ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως υποκατάστατο ζωοτροφής, απελευθερώνοντας έτσι εκτάσεις γης για άλλους σκοπούς, όπως η δασοκομία. Επιτρέπει την παραγωγή τροφίμων όπου και όταν απαιτείται.
"Σε σύγκριση με την παραδοσιακή γεωργία, η μέθοδος παραγωγής που βρίσκεται υπό εξέλιξη δεν απαιτεί εκτάσεις με συγκεκριμένες ιδιότητες και χαρακτηριστικά, όπως η σωστή θερμοκρασία, η υγρασία ή ένας συγκεκριμένος τύπος εδάφους. Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία παραγωγής ζωοτροφών που θα απαιτούσε μία εγκατάσταση μεγέθους ενός εμπορευματοκιβωτίου (container) στο αγρόκτημα. Η μέθοδος επίσης δεν απαιτεί χρήση εντομοκτόνων και άλλων τοξικών ουσιών για την καταπολέμηση παρασίτων. Μόνο η απαιτούμενη ποσότητα λιπασμάτων που χρησιμοποιούνται σαν θρεπτικά συστατικά χρησιμοποιείται στην κλειστή διαδικασία. Αυτό μας επιτρέπει να αποφύγουμε τυχόν περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως ρύπανση του υδροφόρου ορίζοντα ή σχηματισμό αερίων που εντείνουν το φαινόμενο θερμοκηπίου", λέει ο καθηγητής Jero Ahola του LUT.
Jero Ahola (Φωτογραφία: Τeemu Leinonen / LUT)
Δέκαπλάσια ενεργειακή απόδοση
Σύμφωνα με εκτιμήσεις των ερευνητών, η διαδικασία δημιουργίας τροφίμων από ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να είναι σχεδόν 10 φορές πιο αποδοτική από την κατανάλωση ενέργειας από την κοινή φωτοσύνθεση, η οποία χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια σόγιας και άλλων προϊόντων. Προκειμένου το προϊόν να είναι ανταγωνιστικό, η διαδικασία παραγωγής πρέπει να καταστεί ακόμη πιο αποτελεσματική. Επί του παρόντος, η παραγωγή ενός γραμμαρίου πρωτεΐνης διαρκεί περίπου δύο εβδομάδες, χρησιμοποιώντας εργαστηριακό εξοπλισμό που έχει περίπου το μέγεθος ενός φλιτζανιού καφέ.
Το επόμενο βήμα που στοχεύουν να υλοποιήσουν οι ερευνητές είναι να ξεκινήσει η πιλοτική παραγωγή του προϊόντος. Σε αυτό στάδιο, το υλικό θα παράγεται σε επαρκείς ποσότητες για την ανάπτυξη τροφίμων και ζωοτροφών και τον έλεγχό τους. Αυτό θα επιτρέψει επίσης την ανάπτυξη εμπορικών προϊόντων.
"Σήμερα, εστιάζουμε στην ανάπτυξη της τεχνολογίας: τελειοποίηση των αντιδραστήρων, βελτίωση της αποτελεσματικότητας και καλλίτερο έλεγχο στην διαδικασία. Ο έλεγχος της διαδικασίας περιλαμβάνει προσαρμογή και μοντελοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ώστε να είναι δυνατή η ανάπτυξη όσο το δυνατόν περισσότερο των μικροβίων. Η ιδέα είναι να καταλήξουμε σε ένα προϊόν μεγάλης αποδοχής, με όλο και πιο χαμηλή τιμή. Το χρονοδιάγραμμα για την εμπορευματοποίηση εξαρτάται από την οικονομία", δηλώνει ο Ahola.
Juha-Pekka Pitkänen
50% πρωτεΐνη
"Μακροπρόθεσμα, η πρωτεΐνη που παράγεται με ηλεκτρική ενέργεια προορίζεται να χρησιμοποιηθεί στο μαγείρεμα και στα προϊόντα όπως είναι. Το μείγμα είναι πολύ θρεπτικό, με περισσότερο από 50% πρωτεΐνη και 25% υδατάνθρακες. Το υπόλοιπο 25% αποτελείται από λιπαρά και νουκλεϊκά οξέα. Η σύσταση του τελικού προϊόντος μπορεί να τροποποιηθεί με την αλλαγή των οργανισμών που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή", εξηγεί ο Pitkänen.
Η μελέτη αποτελεί μέρος του ερευνητικού έργου για την ανανεώσιμη ενέργεια που πραγματοποιείται από κοινού από το LUT και την VTT. Ο στόχος του έργου είναι η ανάπτυξη ενός ενεργειακού συστήματος που είναι πλήρως ανανεώσιμο και χωρίς εκπομπές ρύπων. Η μελέτη "Τρόφιμα από την ηλεκτρική ενέργεια" χρηματοδοτείται από την Ακαδημία της Φινλανδίας και διαρκεί τέσσερα χρόνια.
Πηγή: LUT
Εικόνες: VTT Laboratories
