Ali lahko pridelamo hrano neposredno iz zraka? Revolucionarna ideja finskih znanstvenikov zveni tako ambiciozno, da je bolj podobna fikciji pisca znanstvene fantastike ali pravljice o samo sestavljenem prtu. Vendar z znanstvenega vidika v tem predlogu ni nič fantastičnega.
Še več, ustrezni poskusi so že bili uspešno izvedeni in zaključeni, dobljeni so bili vzorci hrane, leta 2021 pa je celo načrtovana izgradnja prvega obrata za proizvodnjo "zračne hrane".
Ambiciozen projekt podpirata skupina raziskovalcev z univerze LUT na Finskem (prej tehnološka univerza Lappeenranta) in njihovega zagona Solar Foods. Vendar znanstveniki skromno ugotavljajo, da je bila izumljena le tehnologija, sama ideja se je rodila v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, na zori vesoljske dobe.
Sovjetski in ameriški znanstveniki so razmišljali o tem, kako zagotoviti hrano ljudem v orbiti ali izvajati dolge vesoljske polete - torej popolnoma odsekati od naših običajnih načinov pridobivanja hrane.
Izdelava hrane iz zraka je bila ena od možnosti. Vendar pa ta možnost takrat ni bila zelo učinkovita in izjemno draga, zato so jo hitro opustili, načrt pa je ostal neuresničen.
Šele zdaj, po več kot pol stoletja, je ideja našla praktično uporabo, ne le v vesolju, ampak na zemlji. In "zračna hrana" je postala resničnost.
Toda kako je to sploh mogoče?
Promocijski video:
Atomski konstruktor
Zrak, ki ga dihamo, je mešanica plinov: večinoma dušik (N), kisik (O) in ogljikov dioksid (CO2), pa tudi vodna para (H2O), raztopljena v njih.
Toda ravno iz istih elementov - ogljik, vodik, kisik in dušik (v različnih konfiguracijah) - je sestavljen katerikoli protein. Torej potrebne surovine za proizvodnjo so v zraku - naloga je dejansko pravilno razvrščanje atomov.
Vse, kar je potrebno za to, je elektrika, da se molekule vode razdelijo na njihove sestavne dele, in nekaj bakterij, ki se začnejo množiti, se prehranjujejo s proizvodi te reakcije.
"Ta postopek je nekoliko podoben gojenju kvasovk," razlaga eden od avtorjev tehnologije, profesor Juha-Pekka Pitkanen, "toda namesto sladkorja sta elektrika in ogljikov dioksid. S pomočjo električne energije se molekule vodne pare razgradijo - in nastane vodik, ki je vir energije za mikroorganizme. In CO2 je vir ogljika. Iz teh delov bakterije proizvajajo beljakovine, maščobe, ogljikove hidrate in celo vitamine."
Jasno je, da so stroški takšne proizvodnje odvisni predvsem od cene električne energije. Na Finskem, kjer bodo zgradili prvi obrat, je elektrika poceni. In ogljikovega dioksida sploh ne moremo vzeti iz zraka, kjer ga ni toliko, lahko pa uporabimo odpadke proizvodnje biogoriv - hkrati pa hkrati zmanjšujemo škodljive emisije.
Ocenjena zmogljivost obrata - 1 milijon ton na leto; to je dovolj, da zagotovimo beljakovine za približno 5 milijonov ljudi, torej skoraj za celotno prebivalstvo države.
Predlagana tehnologija lahko v prihodnosti pomaga rešiti težavo lakote v državah v razvoju (skoraj 800 milijonov ljudi na svetu je podhranjenih), saj ni odvisna od podnebja ali vrste tal in omogoča pridelavo hrane v kakršnih koli pogojih - tudi v puščavi ali na skrajnem severu.
Projekt Solar Foods je že bil izbran za poslovni inkubator Evropske vesoljske agencije, ki preizkuša možnost zagotavljanja "zračne hrane" vesoljskim misijam na Mars.
Še več, tako v poletovski poti kot na samem Rdečem planetu: sonca je veliko, ozračje pa je skoraj v celoti sestavljeno iz ogljikovega dioksida. Glavna težava pa je pomanjkanje dokazanih rezerv za vodo.
Zelo okusno je?
Po okusu in videzu dobljena hrana spominja na navadno pšenično moko. To je zelo hranljiva snov: približno polovico je sestavljena iz beljakovin, drugo četrtino ogljikovih hidratov, ostalo so maščobe in nukleinske kisline.
Glavno vprašanje pa ostaja: kako okusna je? Po mnenju razvijalcev odgovor ni tako pomemben, saj nihče ne ponuja "zračne hrane" v svoji surovi obliki.
"Ta sestavina je enaka moki, sojinim beljakovinam ali beljakovinam sirotke," razlaga profesor Pitkanen. - Ni namenjeno uživanju surovega. Iz njega lahko in bi morali narediti že pripravljene izdelke. Vsaj kruh, vsaj klobas. Ta hrana nima svojega izrazitega okusa, je precej nevtralna."
Tako bodo sol, sladkor in druge sestavine v teoriji omogočile pripravo vsaj prigrizkov, vsaj sladic, vsaj glavnih jedi iz umetnih beljakovin, kot je to zdaj pri moki.
Znanstvenik poudarja: umetna beljakovina nima naloge, da bi v celoti nadomestila hrano, ki smo je vajeni. Toda dolgoročno - z bojem proti podnebnim spremembam - bi morala biti sončna hrana glavni vir beljakovin za tople obroke.
Sčasoma bo to pomagalo odstraniti skoraj v celoti živino, ki je eden glavnih virov emisij ogljikovega dioksida, deloma pa tudi kmetijstvo, glavni vzrok krčenja gozdov.
In za začetek lahko vsaj nadomestijo živalsko krmo. Čeprav je 6 evrov na kilogram za krmo živali malo dražje. Isti sojin protein stane nekajkrat ceneje. Ker pa proizvodnja raste in tam, kjer je sončna energija poceni, se bodo stroški znižali.
Bakterije za večerjo?
Nemogoče je patentirati samo tehnologijo pridelave hrane na prostem zraku, zato teoretično to lahko stori kdor koli, brez kakršnega koli dovoljenja.
Edina stvar, za katero je mogoče dobiti patent, je proizvodnja specifičnih mikroorganizmov. Končni rezultat v končni analizi ni le umetni abstraktni protein z dodanimi ogljikovimi hidrati. To je precej živa bakterija.
In tu se postavlja še eno pomembno vprašanje - psihološko. Ni skrivnost, da nedavni pozivi ekologov, da jedo žuželke, milo rečeno, v civiliziranih državah ne povzročajo velikega navdušenja. Ali smo pripravljeni vsak dan jesti bakterije za zajtrk, kosilo in večerjo?
Vendar se moramo zavedati, da strogo gledano bakterije že jemo vsak dan - in to v velikih količinah. Kvas, fermentirano mleko in široko oglaševane bifidobakterije - in številne druge. In sploh ne razmišljamo o tem.
"Seveda ima beseda" bakterije "neprijetne povezave," pravi profesor Pitkanen, "vendar med njimi ni samo slabih bakterij, ampak tudi dobrih, zelo koristnih, celo potrebnih. Kaj pa lahko rečem, skoraj polovico človeka sestavljajo bakterijske celice."
Ker bakterije ne spadajo med rastline ali živali, potem lahko hrana iz zraka velja za celo vegetarijansko, ampak povsem vegansko.
"Mnogi ljudje so mi osebno rekli, da bi raje jedli bakterije kot žuželke," se nasmehne Pitkanen. - Torej je glavno vprašanje, na katerega je treba odgovoriti, kakšen bo končni izdelek, da ga bodo ljudje radi pojedli? Morala bi biti okusna, karkoli že je. Slastno, cenovno ugodno in priročno."
"Konec koncev skrb za naravo običajno ni najpomembnejše, o čemer ljudje razmišljajo, ko si sami izberejo večerjo," pravi.
Nikolaj Voronin