Показать подстраницы +
Скрыть подстраницы

Произведенный с помощью электричества протеин призван облегчить массовый голод в мире

В ходе совместного исследования, проведенного Лаппеенрантским технологическим университетом (ЛТУ) и Центром технических исследований Финляндии VTT, посредством электричества и диоксида углерода была произведена первая партия одноклеточного протеина. Полученный таким образом белок может в дальнейшем быть приспособлен для питания животных и человека. Данный способ устраняет ограничения, накладываемые окружающей средой на производство продуктов питания. Протеин может быть произведен в любом месте, где есть возможность получать возобновляемую, например, солнечную, энергию.

«Все сырье фактически можно получить из воздуха. Поэтому в будущем данную технологию можно будет применять, например, в пустынях или других регионах, где вопрос доступности питания стоит особенно остро. Одним из вариантов может быть также домашний реактор, т. е. своеобразный бытовой прибор, с помощью которого потребитель сможет самостоятельно произвести необходимое количество белка», — говорит ведущий исследователь Юха-Пекка Питкянен из VTT.

Наряду с выработкой протеина для питания человека исследователи разрабатывают белок в виде корма для животных. Произведенный с помощью электроэнергии протеин сможет заменить корм для скота, освободив таким образом земельные площади для других целей, например, для выращивания лесов. Пропитание сможет производиться локально, там, где в нем нуждаются.

«По сравнению с традиционным сельским хозяйством находящееся в разработке производство не будет нуждаться в благоприятных для роста условиях окружающей среды, в частности, в определенной температуре, уровне влажности и качестве грунта. Таким образом, мы сможем полностью автоматизировать производство корма для скота, например, путем размещения контейнерной установки на ферме. Данный метод не требует использования пестицидов. В процессе замкнутого цикла используется только определенное количество питательных веществ наподобие удобрений, благодаря чему удается избегать их воздействия на окружающую среду, в частности, сточных выбросов в водоемы или образования большого количества парниковых газов», — рассказывает профессор Йеро Ахола из ЛТУ.

КПД до 10 раз выше

По предварительным оценкам исследователей, коэффициент полезного действия солнечной энергии, полученной в рамках процесса «Пища из электричества», практически в 10 раз превышает обычный фотосинтез, на котором, например, основано выращивание сои. Для того чтобы получить конкурентоспособный продукт, необходимо изрядно повысить эффективность производственного процесса. В настоящее время для выработки грамма белка требуется две недели и лабораторный аппарат размером с кофейную чашку.

В качестве следующего шага ученые планируют запуск пилотного производства. На этом этапе планируется произвести материал в количестве, достаточном для разработки и испытания животноводческого корма и продуктов питания. Это позволит начать работу по изучению возможности коммерциализации продукции.

«Сейчас мы сосредоточены на развитии технологий, а именно на концепте реактора, технологии производства, повышении коэффициента полезного действия, а также управлении процессом, т. е. регулировании возобновляемой энергии и ее моделировании для обеспечения оптимального роста микробов. Цель состоит в том, чтобы на основе концепта разработать массовый продукт, стоимость которого будет снижаться по мере широкого распространения технологии. Ритм процесса коммерциализации будет зависеть от экономики», — говорит Ахола.

50 процентов протеина

«В долгосрочной перспективе белок, производимый с помощью электричества, предполагается использовать в оригинальном виде для приготовления пищи и как ингредиент продуктов питания. Питательная смесь содержит более 50 процентов протеина, четверть углеводов, а оставшаяся часть приходится на жиры и нуклеиновые кислоты. Состав конечного продукта может быть видоизменен путем замены используемых в производстве организмов», — говорит Питкянен.

Исследование привязано с масштабному научному проекту ЛТУ и VTT «Нео-углеродная энергия» (Neo-Carbon Energy), в рамках которого разрабатывается полностью возобновляемая энергетическая система с нулевым уровнем выбросов. Научно-исследовательский проект «Пища из электричества» финансируется Академией Финляндии и длится четыре года.

Дополнительная информация:

Йеро Ахола, профессор ЛТУ, jero.ahola@lut.fi, тел. +358 (0) 40 529 8524, @JeroAhola

Юха-Пекка Питкянен, ведущий исследователь Центра технических исследований Финляндии VTT, juha-pekka.pitkanen@vtt.fi, тел. +358 (0) 40 356 9758, @JPPitkanen

Фотографии протеина, оборудования и исследователей.