Laut einer neuen Studie könnte die Kombination von Sonnenenergie und Mikroben zehnmal mehr Protein produzieren als Nutzpflanzen wie Sojabohnen.
Das System hätte auch minimale Auswirkungen auf die Umwelt, sagen die Forscher. Im krassen Gegensatz zur Viehhaltung, die stattdessen produziert riesige Mengen an Treibhausgasen, und verschmutzt die Gewässer.
Das Konzept entwickelt von Dorian Leger des Max-Planck-Instituts in Deutschland nutzt Strom aus Sonnenkollektoren und Kohlendioxid aus der Luft, um „Treibstoff für Mikroben“ herzustellen. Mikroben, die in Bioreaktortanks gezüchtet und dann in trockene Proteinpulver umgewandelt werden. Das Verfahren nutzt Land, Wasser und Düngemittel hocheffizient. Zudem könnte es überall eingesetzt werden, nicht nur in Ländern mit starker Sonneneinstrahlung oder fruchtbaren Böden.
Lebensmittelsicherheit und Verbrauchsreduzierung
Die Ernährungssicherheit sei ein „kritisches Problem“ für die Menschheit in den kommenden Jahrzehnten. Die Weltbevölkerung wächst (mindestens bis 2100). Die Nutzung von Land für Pflanzen oder Biokraftstoffe ist ein Dilemma. Vor allem 800 Millionen Menschen sind unterernährt. Nahrungsmittelkrise e Klimakrise sie werden kaum zu bewältigen sein, ohne die Emissionen aus der Massentierhaltung oder der Milch- und Futtermittelproduktion zu reduzieren.
Iss Mikroben und rette die Welt
Mikroben werden bereits verwendet, um viele gängige Lebensmittel wie Brot, Joghurt, Bier und andere herzustellen. Dennoch ist es möglicherweise nicht einfach, Verbraucher auf den Verzehr von mikrobiellen Proteinen umzustellen.
„Wir halten mikrobielle Lebensmittel für sehr vielversprechend“, sagt er Dorian Leger, der die Studie leitete. „Sie werden viel dazu beitragen, die potenzielle Nahrungsmittelkrise zu lösen. Natürlich muss man es gut kommunizieren: Heute ist es nicht leicht zu sagen, aber wenn sie mir einen bakteriellen Proteinshake anbieten würden, würde ich ihn trinken.
Das Team konzentrierte sich auf Sojabohnen, da diese verwandt sind mit Zerstörung von Wäldern und werden meist an Tiere verfüttert, aber andere Bakterien produzieren die Hauptnährstoffe des Palmöls.
Bakterien sind sehr flexibel, sie können schließlich auf verschiedene Produkte "abgestimmt" werden
Dorian Leger
Mindestens ein Dutzend Unternehmen stehen bereits Herstellung von Tierfutter aus Mikroben, aber die Bakterien werden normalerweise mit Zucker aus anderen Pflanzen oder mit Methan oder mit Methanol aus fossilen Brennstoffen gefüttert. Solar Foods , mit Sitz in Finnland, verwendet Strom, um Nahrungsmittel für den menschlichen Gebrauch herzustellen.
Die mikrobielle Protein-Lebensmittelstudie
Die neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, ist der erste quantitative Vergleich von Landnutzung und Energieeffizienz zwischen traditioneller Landwirtschaft und solarbetriebenen mikrobiellen Produktionssystemen.
Die Forscher verwendeten Daten zu aktuellen Technologien, um die Effizienz jedes Verfahrensschritts zu berechnen, einschließlich der CO-Abscheidung 2 aus der Luft und die Umwandlung von Mikroben in Nahrung. Sie fanden heraus, dass das mikrobielle System es verbrauchte nur 1% des Wassers, das für Pflanzen benötigt wird und ein kleiner Bruchteil des Düngers, von dem der größte Teil beim Einsatz auf den Feldern verloren geht.
Die Analyse hat (mit einer konservativen Schätzung) geschätzt, dass Ein solar-mikrobieller Prozess könnte 15 Tonnen mikrobielles Protein pro Hektar (oder 2,5 Morgen) pro Jahr produzieren, genug, um 520 Menschen zu ernähren. Im Vergleich dazu kann ein Hektar Sojabohnen 1,1 Tonnen Protein produzieren und 40 Menschen ernähren. Selbst in Ländern mit relativ geringer Sonneneinstrahlung ist die Produktion von mikrobiellen Proteinen pro Hektar mindestens fünfmal höher als die von Pflanzen.
Kosten?
Das mikrobielle Protein würde genauso viel kosten wie die derzeit von Menschen konsumierten Proteine wie Molke oder Erbsen, schlugen die Forscher vor. Aber es ist um ein Vielfaches teurer als aktuelle Tierfutter, daher rechnet er mit zukünftigen Verbesserungen.
Leger sagt, dass die Fähigkeit der Pflanzen zur Photosynthese bemerkenswert ist, aber in Bezug auf die Energieeffizienz Grundnahrungsmittel sie wandeln nur etwa 1% der Sonnenenergie in essbare Biomasse um. Dies liegt daran, dass Pflanzen sich entwickelt haben, um zu konkurrieren und sich zu vermehren.
Alle Komponenten des Systems existieren, aber Leger sagte, dass sie jetzt gemeinsam und im großen Maßstab getestet werden müssen, insbesondere die CO-Abscheidung. 2 aus der Luft und die Garantie, dass gebrauchte Solarmodule recycelt werden können. "Für die menschliche Ernährung gibt es auch viele Regulierungen, die überwunden werden müssen", sagte er.
Trennen Sie die Nahrungsmittelproduktion von der Landnutzung
Dieses "mikrobielle" Protein ist eine wirklich interessante Idee: Durch die Trennung von Landnutzung und Nahrungsmittelproduktion könnten wir viel, viel mehr Platz für die Wiederaufforstung gewinnen (Was wir heute haben, wird nie genug sein).
Aber die Nahrung besteht nicht nur aus den Hauptnährstoffen wie Proteinen und Kohlenhydraten. Es gibt viele sekundäre Verbindungen, die für das Wohlbefinden des Körpers wichtig sind. Daran müssen wir arbeiten: Immerhin reden wir seit Jahren auch von Algen als Massennahrungsmittel, aber sie werden noch nicht akzeptiert.
