Može li se hrana proizvesti izravno iz zraka? Revolucionarna ideja finskih znanstvenika zvuči toliko ambiciozno da više liči na fikciju pisca znanstvene fantastike ili bajke o samostalno sastavljenom stolnjaku. Međutim, s znanstvenog gledišta, u ovom prijedlogu nema ništa fantastično.
Štoviše, odgovarajući eksperimenti već su uspješno izvedeni i završeni, dobiveni su uzorci hrane, a u 2021. čak se planira izgraditi i prvo postrojenje za proizvodnju "zračne hrane".
Ambiciozni projekt podržava tim istraživača sa sveučilišta LUT u Finskoj (prije Tehnološkog sveučilišta Lappeenranta) i njihovog startapa Solar Foods. Međutim, znanstvenici skromno primjećuju da je izmišljena samo tehnologija, sama ideja rođena je još u 60-ima, u zoru svemirskog doba.
Sovjetski i američki znanstvenici razmišljali su o tome kako osigurati hranu ljudima u orbiti ili obavljati dugačke svemirske letove - odnosno, potpuno odsječeni od naših uobičajenih načina dobivanja hrane.
Pravljenje hrane iz tankog zraka smatralo se jednom od mogućnosti. Međutim, u to vrijeme ta opcija nije bila vrlo učinkovita i izuzetno skupa, pa je brzo odustala, a plan je ostao nerealiziran.
Tek sada, nakon više od pola stoljeća, ideja je našla svoju praktičnu primjenu, i to ne samo u svemiru, već i na zemlji. A "prozračna hrana" postala je stvarnost.
Ali kako je to uopće moguće?
Promotivni video:
Atomski konstruktor
Zrak koji udišemo mješavina je plinova: uglavnom dušika (N), kisika (O) i ugljičnog dioksida (CO2), kao i vodene pare (H2O) otopljene u njima.
Ali upravo od istih elemenata - ugljika, vodika, kisika i dušika (u raznim konfiguracijama) - sastoji se bilo koji protein. Dakle, potrebne sirovine za proizvodnju nalaze se u zraku - zadatak se zapravo svodi na ispravno grupiranje atoma.
Sve što je potrebno za to je elektricitet za razbijanje molekula vode na njihove sastavne dijelove i nekoliko bakterija koje se počinju razmnožavati, hraneći se proizvodima ove reakcije.
"Ovaj je postupak malo sličan rastućem kvascu", objašnjava jedan od autora tehnologije, profesorica Juha-Pekka Pitkanen, "ali umjesto šećera, tu su struja i ugljični dioksid. Uz pomoć električne energije, molekule vodene pare se razgrađuju - i nastaje vodik, koji je izvor energije za mikroorganizme. A CO2 je izvor ugljika. Iz tih dijelova bakterije proizvode bjelančevine, masti, ugljikohidrate, pa čak i vitamine."
Jasno je da trošak takve proizvodnje prvenstveno ovisi o cijeni električne energije. U Finskoj, gdje će se graditi prva elektrana, struja je jeftina. I ugljični dioksid se ne može izbaciti iz zraka, gdje ga nema toliko, ali može se iskoristiti otpad od proizvodnje biogoriva - istovremeno smanjujući štetne emisije.
Procijenjeni kapacitet postrojenja - 1 milijun tona godišnje; to je dovoljno da se osigura protein za oko 5 milijuna ljudi, odnosno gotovo cjelokupno stanovništvo zemlje.
Predložena tehnologija u budućnosti može pomoći u rješavanju problema gladi u zemljama u razvoju (gotovo 800 milijuna ljudi u svijetu je pothranjeno), jer ne ovisi o klimi ili vrsti tla i omogućuje proizvodnju hrane u bilo kojim uvjetima - čak i u pustinji ili na dalekom sjeveru.
Projekt Solar Foods već je odabran za poslovni inkubator Europske svemirske agencije koji testira mogućnost pružanja "zračne hrane" svemirskim misijama na Mars.
Štoviše, i u letu u povratku i na samoj Crvenoj planeti: tamo je puno sunčeve svjetlosti, a atmosfera je gotovo u cijelosti sastavljena od ugljičnog dioksida. Međutim, glavni problem je nedostatak dokazanih rezervi vode.
Ukusno je?
Po ukusu i izgledu, dobivena hrana nalikuje običnom pšeničnom brašnu. Ovo je vrlo hranjiva tvar: otprilike polovinu čine proteini, drugu četvrtinu čine ugljikohidrati, a ostatak su masti i nukleinske kiseline.
No ostaje glavno pitanje: koliko je ukusno? Prema riječima programera, odgovor nije toliko bitan, jer nitko ne nudi "prozračnu hranu" u svom sirovom obliku.
„Ovaj sastojak jednak je brašnu, sojinim proteinima ili proteinima surutke“, objašnjava profesor Pitkanen. - Nije namijenjeno jesti sirovo. Od nje možete i trebate napraviti gotove proizvode. Barem kruh, barem kobasice. Ova hrana nema svoj izraženi okus, prilično je neutralan."
Dakle, sol, šećer i drugi sastojci, u teoriji, omogućit će proizvesti barem grickalice, barem deserte, barem glavna jela od umjetnih proteina, kao što je to slučaj s brašnom.
Znanstvenik naglašava: umjetni protein nema zadatak potpuno zamijeniti hranu na koju smo navikli. Ali dugoročno - uz borbu protiv klimatskih promjena - solarna hrana trebala bi biti glavni izvor proteina za tople obroke.
S vremenom će ovo pomoći eliminirati gotovo u potpunosti stoku, jedan od glavnih izvora emisije ugljičnog dioksida, a dijelom i poljoprivredu, glavni uzrok krčenja šuma.
A za početak, mogu barem zamijeniti hranu za životinje. Iako je 6 eura po kilogramu za hranu za životinje malo skuplje. Isti sojin protein košta nekoliko puta jeftinije. Međutim, kako proizvodnja raste i na mjestima gdje je solarna energija jeftina, troškovi će se smanjivati.
Bakterije za večeru?
Nemoguće je patentirati samu tehnologiju proizvodnje hrane iz zraka, pa teoretski to može bilo tko bez ikakvih dozvola.
Jedino za što se može dobiti patent je proizvodnja određenih mikroorganizama. Doista, u konačnoj analizi, dobiveni proizvod nije samo umjetni apstraktni protein s dodanim ugljikohidratima. Ovo je prilično živa bakterija.
I ovdje se postavlja još jedno važno pitanje - psihološko. Nije tajna da nedavni pozivi ekologa da jedu insekte, blago rečeno, ne izazivaju veliko oduševljenje u civiliziranim zemljama. Jesmo li spremni jesti bakterije svaki dan za doručak, ručak i večeru?
Međutim, moramo imati na umu da, strogo govoreći, bakterije već jedemo svaki dan - i to u velikim količinama. Kvasac, fermentirano mlijeko i široko reklamirane bifidobakterije - i mnogi drugi. A mi uopće ne razmišljamo o tome.
„Naravno, riječ„ bakterija “ima neugodne asocijacije,“kaže profesor Pitkanen, „ali postoje ne samo loše bakterije, nego i dobre, vrlo korisne, čak i potrebne. Ali što da kažem, gotovo polovica čovjeka sastoji se od bakterijskih stanica."
Štoviše, budući da bakterije ne pripadaju biljkama ili životinjama, hrana iz zraka se može smatrati čak i ne vegetarijanskom, već potpuno veganskom.
"Mnogi su mi osobno rekli da bi radije jeli bakterije nego insekte", smiješi se Pitkanen. - Dakle, glavno pitanje na koje će odgovoriti jest kakav će biti konačni proizvod tako da ga ljudi žele pojesti? Trebao bi biti ukusan, ma kakav god bio. Ukusno, pristupačno i povoljno."
"Napokon, briga za prirodu obično nije najvažnija stvar o kojoj ljudi razmišljaju kad biraju svoju večeru", kaže on.
Nikolaj Voronin