Czy żywność można produkować bezpośrednio z powietrza? Rewolucyjny pomysł fińskich naukowców brzmi tak ambitnie, że bardziej przypomina fikcję pisarza science fiction lub bajkę o samodzielnie złożonym obrusie. Jednak z naukowego punktu widzenia w tej propozycji nie ma nic fantastycznego.
Ponadto odpowiednie eksperymenty zostały już przeprowadzone i zakończone sukcesem, pozyskano próbki żywności, aw 2021 roku planowana jest nawet budowa pierwszego zakładu do produkcji „powietrznej żywności”.
Ambitny projekt jest wspierany przez zespół naukowców z Uniwersytetu LUT w Finlandii (dawniej Lappeenranta University of Technology) i ich startupu Solar Foods. Jednak naukowcy skromnie zauważają, że wynaleźli tylko technologię, sam pomysł narodził się w latach 60., u zarania ery kosmicznej.
Radzieccy i amerykańscy naukowcy zastanawiali się, jak zapewnić żywność ludziom na orbicie lub odbywać długie loty kosmiczne - to znaczy całkowicie odciąć się od naszych zwykłych sposobów zdobywania pożywienia.
Jedną z opcji było robienie jedzenia z powietrza. Jednak w tym czasie ta opcja nie była zbyt skuteczna i niezwykle kosztowna, więc szybko została porzucona, a plan pozostał niezrealizowany.
Dopiero teraz, po ponad pół wieku, idea ta znalazła praktyczne zastosowanie nie tylko w kosmosie, ale na ziemi. A „przewiewne jedzenie” stało się rzeczywistością.
Ale jak to jest w ogóle możliwe?
Film promocyjny:
Konstruktor atomowy
Powietrze, którym oddychamy, jest mieszaniną gazów: głównie azotu (N), tlenu (O) i dwutlenku węgla (CO2), a także rozpuszczonej w nich pary wodnej (H2O).
Ale dokładnie z tych samych pierwiastków - węgla, wodoru, tlenu i azotu (w różnych konfiguracjach) - składa się każde białko. Tak więc niezbędne surowce do produkcji znajdują się w powietrzu - zadanie sprowadza się właściwie do prawidłowego zgrupowania atomów.
Do tego potrzebna jest tylko energia elektryczna, która rozbije cząsteczki wody na części składowe, oraz kilka bakterii, które zaczną się namnażać, żywiąc się produktami tej reakcji.
„Ten proces przypomina trochę hodowlę drożdży”, wyjaśnia jeden z autorów technologii, profesor Juha-Pekka Pitkanen, „ale zamiast cukru jest prąd i dwutlenek węgla. Za pomocą energii elektrycznej rozkładane są cząsteczki pary wodnej - powstaje wodór, który jest źródłem energii dla mikroorganizmów. A CO2 jest źródłem węgla. Z tych części bakterie wytwarzają białka, tłuszcze, węglowodany, a nawet witaminy”.
Oczywiste jest, że koszt takiej produkcji zależy przede wszystkim od ceny energii elektrycznej. W Finlandii, gdzie ma powstać pierwsza elektrownia, energia elektryczna jest tania. A dwutlenku węgla nie da się nawet wyciągnąć z powietrza tam, gdzie nie ma go tak dużo, ale można wykorzystać odpady z produkcji biopaliw - jednocześnie zmniejszając szkodliwe emisje.
Szacunkowa wydajność zakładu - 1 mln ton rocznie; to wystarczy, aby dostarczyć białko około 5 milionom ludzi, czyli prawie całej populacji kraju.
W przyszłości proponowana technologia może pomóc w rozwiązaniu problemu głodu w krajach rozwijających się (prawie 800 milionów ludzi na świecie jest niedożywionych), ponieważ nie jest uzależniona od klimatu ani rodzaju gleby i pozwala na produkcję żywności w każdych warunkach - nawet na pustyni czy na Dalekiej Północy.
Projekt Solar Foods został już wybrany do inkubatora przedsiębiorczości Europejskiej Agencji Kosmicznej, który testuje możliwość dostarczania „powietrznego pożywienia” misjom kosmicznym na Marsa.
Co więcej, zarówno podczas lotu w obie strony, jak i na samej Czerwonej Planecie: jest tam dużo światła słonecznego, a atmosfera prawie w całości składa się z dwutlenku węgla. Jednak głównym problemem jest brak sprawdzonych rezerw wody.
To jest pyszne?
Pod względem smaku i wyglądu otrzymana żywność przypomina zwykłą mąkę pszenną. Jest to substancja bardzo pożywna: około połowa to białka, kolejna jedna czwarta to węglowodany, reszta to tłuszcze i kwasy nukleinowe.
Ale główne pytanie pozostaje: jak to jest smaczne? Zdaniem twórców odpowiedź nie jest tak ważna, ponieważ nikt nie oferuje „przewiewnego jedzenia” w surowej postaci.
„Ten składnik jest taki sam jak mąka, białko sojowe czy białko serwatki” - wyjaśnia profesor Pitkanen. - Nie należy go spożywać na surowo. Możesz i powinieneś robić z niego gotowe produkty. Przynajmniej chleb, przynajmniej kiełbaski. Ta żywność nie ma wyraźnego smaku, jest raczej neutralna.”
Tak więc sól, cukier i inne składniki teoretycznie pozwolą na wyprodukowanie przynajmniej przekąsek, przynajmniej deserów, przynajmniej dań głównych ze sztucznego białka, jak ma to obecnie miejsce w przypadku mąki.
Naukowiec podkreśla: sztuczne białko nie ma za zadanie całkowicie zastąpić pożywienia, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. Ale na dłuższą metę - wraz ze zmianą klimatu - Solar Foods powinno być głównym źródłem białka do ciepłych posiłków.
Z czasem pomoże to wyeliminować niemal całkowicie inwentarz żywy, jedno z głównych źródeł emisji dwutlenku węgla, a częściowo z rolnictwa, będącego główną przyczyną wylesiania.
Na początek mogą przynajmniej zastąpić paszę dla zwierząt. Chociaż 6 euro za kilogram paszy dla zwierząt jest trochę drogie. To samo białko sojowe kosztuje kilka razy taniej. Jednak wraz ze wzrostem produkcji i tam, gdzie energia słoneczna jest tania, koszt będzie się zmniejszał.
Bakterie na obiad?
Niemożliwe jest opatentowanie samej technologii wytwarzania żywności z powietrza, więc teoretycznie każdy może to zrobić bez licencji.
Jedyną rzeczą, na którą można uzyskać patent, jest produkcja określonych mikroorganizmów. Rzeczywiście, w końcowej analizie otrzymany produkt nie jest tylko sztucznym białkiem abstrakcyjnym z dodatkiem węglowodanów. To całkiem żywa bakteria.
I tu pojawia się kolejne ważne pytanie - psychologiczne. Nie jest tajemnicą, że niedawne wezwania ekologów do jedzenia owadów, delikatnie mówiąc, nie budzą wielkiego entuzjazmu w krajach cywilizowanych. Czy jesteśmy gotowi codziennie jeść bakterie na śniadanie, obiad i kolację?
Trzeba jednak pamiętać, że ściśle mówiąc, bakterie zjadamy już codziennie - i to w dużych ilościach. Drożdże, sfermentowane mleko i szeroko reklamowane bifidobakterie - i wiele innych. A my nawet o tym nie myślimy.
„Oczywiście słowo„ bakteria”ma nieprzyjemne skojarzenia” - mówi profesor Pitkanen - „ale są nie tylko złe bakterie, ale także dobre, bardzo przydatne, a nawet potrzebne. Ale cóż mogę powiedzieć, prawie połowa człowieka składa się z komórek bakteryjnych”.
Co więcej, ponieważ bakterie nie należą do roślin ani zwierząt, pokarm z powietrza można uznać nawet za nie wegetariański, ale całkowicie wegański.
„Wiele osób powiedziało mi osobiście, że wolą jeść bakterie niż owady”, uśmiecha się Pitkanen. - Więc główne pytanie, na które należy odpowiedzieć, brzmi: jaki będzie produkt końcowy, aby ludzie chcieli go zjeść? Powinien być pyszny, cokolwiek to jest. Pyszne, niedrogie i wygodne”.
„W końcu dbanie o naturę nie jest zazwyczaj najważniejszą rzeczą, o której ludzie myślą, wybierając własny obiad” - mówi.
Nikolay Voronin