Sähköstä ruokaa?

Tiesitkö, että hiilidioksidi ja sähkö saadaan muunnettua rehuksi ja ihmisruuaksi? Kyllä, se on mahdollista.

Uusiutuvan sähkön ja ilmasta erotetun hiilidioksidin avulla mikrobeista voidaan tuottaa yksisoluproteiinia, joka sisältää yli puolet proteiinia, neljänneksen hiilihydraatteja ja loput rasva-aineita ja nukleiinihappoja. Ensimmäiset ruoka-ainekset on jo saatu tuotettua laboratorio-oloissa LUT:n ja VTT:n yhteisessä tutkimuksessa.

"Ei hiiva ole tästä meidän aineksestamme erikoisempi tuote. Hiiva on myös mikrobi," sanoo tutkimusta johtava professori Jero Ahola LUT:stä.

Menetelmä perustuu mikrobien eli pieneliöiden kasvattamiseen. Keksintö ei ole mikään uusi: aiemmin menetelmää on käytetty muun muassa Torula-hiivan ja pekilo-proteiinin valmistamiseen. Uutta tutkittavassa menetelmässä on uusiutuvan energian hyödyntäminen. Mikrobeille syötettävä energia saadaan auringosta ja tuulesta. Lisäksi mikrobien rakennusaineeksi tarvittava hiili otetaan ilmasta hiilidioksidin talteenotolla.

"Kehitämme menetelmiä, joiden avulla kasvatusprosessia voidaan säätää niin, että mikrobit kasvavat mahdollisimman hyvin", Ahola sanoo.

Sammion syövereissä

Yksisoluproteiinien kasvattaminen tapahtuu bioreaktorissa eli laitteessa, joka ylläpitää biologisen prosessin toimintaolosuhteita. Bioreaktori voi käytännössä olla samanlainen sammio kuin mitä käytetään esimerkiksi oluen valmistuksessa.

Bioreaktoriin johdetaan uusiutuvaa sähköä. Sen tuottama virta hajottaa vettä vedyksi ja hapeksi. Samaan aikaan reaktoriin laitetaan myös ilmasta otettua hiilidioksidia. Hiili on yksi mikrobikasvatuksen tärkeimpiä raaka-aineita. Muita tarvittavia raaka-aineita ovat typpi, fosfori, kalium sekä solujen tarvitsemat hivenaineet ja suolat.

Kun reaktorissa olevat mikrobit saavat tarvitsevansa ravinteet, solumassa kasvaa ja monistuu. Ennen käyttöä massa suodatetaan, iskukuumennetaan ja kuivatetaan. Lopputuotteena syntyy seosta, joka muistuttaa ulkonäöltään proteiinijauhetta tai kuivahiivaa. Ajatuksena on, että sen voisi pidemmällä tähtäimellä käyttää sellaisenaan myös ruoanlaitossa.

"Ennen kuin tuotetta voidaan käyttää ravintona eläimille tai ihmisille, se vaatii paljon testauksia. Raamit ovat melko tiukat", kommentoi tutkija Juha-Pekka Pitkänen VTT:ltä.

Vaihtoehtoja ruokapöytään

Tällä hetkellä valmistusprosessi kestää noin kaksi viikkoa. Jotta tuotteesta saadaan kilpailukykyinen, valmistusaika täytyy saada lyhyemmäksi. Laajamittaiseen kaupallistamiseen on vielä matkaa, ja alkuvaiheessa tutkijat keskittyvätkin rehukäyttöön tarkoitetun seoksen valmistamiseen.

Tutkijat arvioivat, että menetelmällä voisi tulevaisuudessa korvata osan maatalouden ruoantuotannosta. Maataloussektori on maailmanlaajuisesti toiseksi suurin kasvihuonekaasujen tuottaja energiasektorin jälkeen. Maapallolla on vain rajallisesti viljelymaata, jota otetaan käyttöön raivaamalla metsämaata samalla aiheuttaen lisää kasvihuonekaasupäästöjä. Samaan aikaan maailman väkiluku ja sitä mukaa myös ruoantarve kasvaa. Tutkittavalla menetelmällä voisi tuottaa proteiinipitoista ruokaa ilman viljelysmaata ja karjankasvatusta näin välttäen päästöt.

"Jos verrataan kilpailevaan tuotteeseen, soijaproteiiniin, ero on selvä. Soijaproteiinin kasvattamiseen tarvitaan auringonvaloa, kosteutta, maaperä ja tietty lämpötila. Eli ympäristön on tarjottava oikeanlaiset puitteet ja lopuksi soija on vielä kuljetettava Suomeen. Tutkimamme menetelmä irrottaa valmistuksen täysin ympäristöstä ja tekee sen vielä ympäristöystävällisesti," Ahola selittää.

Osaajia tarvitaan yhä enemmän huolehtimaan turvallisesta, taloudellisesta ja vähäpäästöisestä teknologiasta, energiatuotannosta sekä uusiutuvista energialähteistä. LUT:ssa voit erikoistua näihin energiatekniikan, sähkötekniikan, ympäristötekniikan ja konetekniikan koulutusohjelmissa.

Lisätietoja:

Jero Ahola, professori, jero.ahola@lut.fi, +358 40 529 8524

Kiinnostuitko? Lue lisää uutisia: