7 decembrie 2021 - 02:51

Agricultura viitorului: producție de alimente microbiene pe scară largă, cu ajutorul panourilor fotovoltaice

Vom putea produce mai multe alimente cu mai puține resurse, potrivit unui grup de cercetare german care a modelat producția pe scară largă de biomasă microbiană bogată în nutrienți cu ajutorul energiei solare fotovoltaice.

Oamenii de știință de la Universitatea Göttingen, din Germania, au propus să combine generarea de energie solară cu producția de proteine ​​microbiene, despre care consideră că ar putea fi o alternativă la proteinele vegetale și animale și să asigure securitatea alimentară, reducând în același timp presiunea asupra utilizării terenurilor.

Producția de proteine ​​microbiene, care constă dintr-o pulbere care poate fi folosită ca hrană bogată în proteine ​​pentru animale sau ca hrană pentru oameni, poate fi realizată de bacterii, ciuperci, drojdie și alge și este considerată o alternativă la cultivarea culturilor convenționale.

Oamenii de știință observă că nu a fost făcută încă o comparație cantitativă între agricultura tradițională și sistemele de proteine ​​microbiene realizate cu energie fotovoltaică, în ceea ce privește utilizarea terenului și eficiența energetică.

„Arătăm că producția de alimente microbiene depășește cultivarea agricolă a culturilor discontinue în ceea ce privește randamentele calorice și proteice pe suprafața terenului la toate nivelurile relevante de iradiere solară”, au afirmat academicienii în lucrarea „Producția de proteine ​​microbiene bazate pe energie fotovoltaică poate folosi solul și lumina soarelui mai eficient decât culturile convenționale”, publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences din Statele Unite ale Americii (PNAS).

Soare, aer, apă și panouri fotovoltaice

Grupul german a modelat producția pe scară largă de biomasă microbiană, care este, de asemenea, cunoscută sub numele de proteină cu o singură celulă (SCP), prin combinarea panourilor fotovoltaice montate la sol cu aerul, apa și substanțele nutritive pentru a crește proteinele microbiene. În această configurație, panourile fotovoltaice sunt utilizate pentru a converti dioxidul de carbon (CO2) atmosferic, derivat din captarea directă a aerului, în biomasă microbiană.

În primul rând, energia electrică generată de instalația solară este utilizată pentru a produce energie chimică stocată în donatori de electroni, cum ar fi hidrogen, metanol și formiat (o sare a acidului formic – n.red.). Aceasta este apoi transformată în energie chimică stocată în biomasă prin creșterea microbiană. În etapa finală de filtrare a procesului, nucleotidele, acizii grași și carbohidrații sunt aruncați din biomasă și numai proteina este reținută.

Câștiguri de eficiență

Potrivit descoperirilor cercetătorilor, producția cu energie solară a SCP necesită doar 10% din suprafața terenului, în comparație cu soia, care este cea mai eficientă plantă. În plus, raportul menționează că plantele folosesc de aproximativ 100 de ori mai multă apă pentru a genera calorii echivalente, iar animalele folosesc de 10.000 de ori mai multă apă pentru aceasta.

„Studiul a calculat că până și în climatele nordice cu soare mai redus randamentele alimentelor microbiene alimentate cu energie solară ar putea depăși cu mult culturile de bază, reducând în același timp utilizarea apei și a îngrășămintelor”, au subliniat academicienii.

Mai mult, „această producție ar putea fi localizată și în regiuni care nu sunt potrivite pentru agricultură, cum ar fi deșerturile”, se spune în concluziile studiului.

Cu toate acestea, cercetătorii germani că aceste proteine cu o singură celulă (SCP) ar putea fi nevoite să facă față unei acceptări dificile din partea consumatorilor pe piața alimentelor sau a unei presiuni asupra prețurilor pe piața furajelor.