A modern emberiség történelmének egyik legnagyobb kihívásával néz szembe: hogyan biztosíthatunk fenntartható módon táplálékot a gyorsan növekvő népesség számára, miközben bolygónk ökológiai lábnyomát drasztikusan csökkentjük? A válasz a tudomány és a biotechnológia ötvözetében rejlik, egy olyan úttörő technológiában, amely képes a levegőből élelmiszert előállítani.
A levegőfehérje alapjai: Mi az a Solein?
Egy finn cég, a Solar Foods levegőből csinál élelmiszert, egy fehér, lisztszerű és -ízű anyagot. A Solein nevű por egy innovatív fehérjeforrás, amelynek összetétele 50 százalékban fehérje, 5-10 százalékban zsír, 20-25 százalékban pedig szénhidrát. De mi kell hozzá? Víz, áram és szén-dioxid. Az eljárás során a levegőből nyerik ki a szén-dioxidot, majd vízzel, tápanyagokkal és vitaminokkal dúsítják, mindezt teljesen megújuló napenergiából származó árammal végezve. Az áram egy fermentációs folyamatot katalizál.
A Solein alig használ termőföldet, elhanyagolható lesz a vízszükséglete a többi állattartási módszerhez képest. A természetben ezek az autotróf mikrobák közvetlenül a légkörből származó oxigénből, nitrogénből, szén-dioxidból és vízgőzből álló sovány étrenddel élnek. A laboratóriumokban ugyanezt teszik, felfalják a szén-dioxidot, és olyan lelkesen szaporodnak, hogy populációik hatalmas tartályokat töltenek meg.
Fenntartható megoldások és az űrtechnológia kapcsolata
Az, hogy a Solar Foods ötlete nem humbug, az is mutatja, hogy az Európai Űrügynökséggel is együttműködnek, hogy az űrállomáson, a bolygón kívül is lehessen élelmiszert előállítani. A NASA ezért hirdetett versenyt az űrbeli élelmiszer-termelés technikai megoldására. Aki az űrben dolgozik, ma túlnyomórészt a felszínről kapja az élelmet, és ezzel nincs is probléma, amíg fel nem merül, hogy hosszabb időre vagy messzebbre szeretnénk utazni. Egy darabka földi ökoszisztémát viszünk az űrbe. A speciális gombafehérje sok rostot, ásványi anyagot és vitamint is tartalmaz, de íze alig van.
A Texasi Egyetem kutatóinak megoldása biomasszával működik - ez áll ételmaradékokból, vagy épp kagylóhéjból. Ezt a biomasszát aztán egyfajta „biomassza hidrogéllé” alakítják, ami képes a levegőből vizet szűrni. Egy kilogrammnyi akár napi 14 litert is. A kutatók módszere a természetes poliszacharidok molekuláris szintű módosításán alapszik, és ez fokozza a nedvességmegkötő képességüket. Ezeket aztán melegítés hatására (60 Celsius-fok környékén) szabadítják fel tisztított vízként.
Globális kereslet és a mezőgazdaság jövője
A fehérje iránti globális kereslet már most is rekordot döntött, és mivel a népesség 2050-re várhatóan 9,7 milliárdra nő, a hagyományos mezőgazdaságnak nehéz lesz lépést tartani vele. A mezőgazdaságilag hasznosított földek 3/4-ét használjuk állattenyésztésre, miközben az állati fehérjék csak az általunk elfogyasztott kalória 18%-át adják. Ezzel szemben a bakteriális „növények” a szén-dioxidot közvetlenül fehérjévé alakítják egy olyan folyamat során, amely sokkal kevesebb földet és vizet használ.
MÚLTIDÉZŐ: A MALÁJ SZÉLHÁMOS 178 MILLIÁRDOS LÉLEGEZTETŐGÉPEI
A mikrobiális fehérje-„farmok” egész évben működhetnének bárhol, ahol a megújuló energia olcsó, hatalmas mértékben tehermentesítve a mezőgazdasági területeket. Világszerte már mintegy 25 vállalat vállalta azt a kihívást, hogy a bőséges szén-dioxidot tápláló „levegőfehérjévé” alakítja baktériumok segítségével.
Technológiai kihívások és ipari alkalmazások
Az Air Company már jelenleg is üzemszerűen gyárt alkoholt szén-dioxidból, miközben az Air Protein 2023-ban nyitotta meg első „légifarmját” Kaliforniában. Az amerikai Calysta olyan metanotróf mikrobákat használ, amelyek a földgázban lévő metánt alakítják fehérjévé, amiből FeedKind néven készítenek haltápot. Bár a fosszilis gáz használata fenntarthatósági szempontból megkérdőjelezhető, a hatékonysága aligha, mert az így előállított eledel területigénye csupán százada a növénytermesztésének.
Valamennyi zöld hidrogénes projekt Achilles-sarka a hidrogén ára. A mindent eldöntő kérdés az, hogy ezek a cégek elég olcsón tudnak-e hozzájutni a megújuló energiához. A különböző felhasználási módok pedig egymást erősítik, hiszen minél nagyobb a kereslet valami iránt, annál jobban tud érvényesülni a méretgazdaságosság. Ez a megújuló energia számára is jó hír, mert ha rájuk akarjuk alapozni az energiaellátásunkat, akkor túlkapacitásokat kell kiépítenünk, a túltermelést hidrogén előállítására használhatjuk, a hidrogénből pedig élelmiszert gyárthatunk.
A növények már egymilliárd évvel ezelőtt „rájöttek” arra, hogyan lehet a fotoszintézis révén légköri szén-dioxidból, vízből és napenergiából szerves anyagokat létrehozni. Mi emberek pedig munkára fogtuk a növényeket. Mostanra azonban sikerült elmennünk a falig, és a lehetőségeink határait feszegetjük. A tudomány válasza erre a kérdésre az, hogy igen, meg tudjuk csinálni ugyanazt, csak egy nagyságrenddel hatékonyabban. Szárított sejtek lesznek az új ételek az asztalon, és ez a jövő már nem a távoli sci-fi része, hanem a jelenünk technológiai valósága.