Una cucharada de proteína en polvo producida a partir de microbios, dióxido de carbono, agua y una corriente constante de electricidad LUT / Science Photo Library / Getty Images Elija tres ingredientes para hacer una comida nutritiva y es poco probable que elija dióxido de carbono, agua y microbios. Pero los investigadores en Finlandia están desarrollando una forma de conectar esa receta simple con electricidad dentro de un biorreactor para crear un polvo que tiene aproximadamente un 50 por ciento de proteína y un 25 por ciento de carbohidratos.
El polvo comestible se puede mezclar en un batido o convertirlo en un alimento similar al tofu para las personas. También podría transformarse en pienso para animales. Debido a que se procesa en el interior en un biorreactor, similar a cómo la cerveza y Quorn, un sustituto de la carne británico, está hecho, no requiere grandes cantidades de tierra, agua u otros recursos necesarios para la agricultura a gran escala y no emite gases de efecto invernadero a la atmósfera.
"Separamos todo el proceso de la tierra, "dice Jero Ahola, profesor del departamento de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de Lappeenranta. Si se utiliza energía solar para producir electricidad, el proceso es aproximadamente 10 veces más eficiente en la producción de alimentos que la agricultura convencional que se basa en el suelo, dice Ahola.
Para este esfuerzo de prueba de concepto, el biorreactor utilizado era del tamaño de una taza de café, y el proceso para producir 1 gramo de proteína tomó alrededor de dos semanas. Ahola y su colega Juha-Pekka Pitkänen, científico principal del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia, dicen que están trabajando en planes para construir un biorreactor más grande, aproximadamente 6 litros (1,6 galones) de tamaño, a principios del próximo año. Después, solicitarán financiación adicional para ampliar aún más el sistema, la construcción de un biorreactor de 2 metros cúbicos (71 pies cúbicos) que puede producir 5 kilogramos (11 libras) de polvo por día. Imagínese una de esas bolsas de 10 libras de harina o azúcar, y entiendes la idea.
"Creemos que podríamos ampliarlo bastante pronto ahora que lo tenemos funcionando, "dice Pitkänen.
En este momento, el sistema funciona con una eficiencia de aproximadamente el 26 por ciento, lo que significa que el 26 por ciento de la electricidad se destina directamente a convertir la mezcla en alimento. El equipo dice que confían en que casi pueden duplicar esa cifra para lograr una eficiencia superior al 50 por ciento.
Para hacer el polvo Ahola y Pitkänen combinan dióxido de carbono, agua y bacterias Knallgas con amonio, sales de sulfato y fosfato, que actúan como fertilizantes. Cuando los ingredientes estén dentro del biorreactor, los científicos entregan una corriente eléctrica constante a través de la mezcla. La electricidad divide las moléculas de agua, que están formados por átomos de hidrógeno y oxígeno. Una vez liberado de su enlace molecular con el oxígeno, el hidrógeno puede ser utilizado por las bacterias Knallgas como energía, lo que ayuda a las bacterias a absorber CO2 y convertirlo en proteínas.
"La primera aplicación real podría estar en el desierto, alimentar a la gente en África, "dice Pitkänen.
Aunque electrificar una mezcla bacteriana para hacer comida parece futurista, en realidad, se remonta a la década de 1960, dice Pitkänen, cuando el renombrado microbiólogo alemán Hans Günter Schlegel y el coautor R.M. Lafferty publicó un artículo de investigación en la revista Nature que describe la noción. Después, Los científicos soviéticos y de la NASA comenzaron experimentos para ver si podían usar microbios para crear alimentos para los astronautas.
"Estaban investigando cómo se podía convertir el CO2 y los microbios en biomasa microbiana, "dice Pitkänen.
Pero la tecnología para generar electricidad en el espacio de manera eficiente no estaba bien desarrollada. Las naves espaciales son un sistema cerrado, donde todo debe ser usado o reciclado. Llevar combustible pesado a bordo para hacer comida no tenía sentido, y la energía renovable estaba todavía en pañales. Durante años, la idea de convertir microbios en alimento quedó atrás.
Hoy dia, con energías renovables en trayectoria ascendente, generar electricidad de emisión cero y usarla para convertir una infusión de agua, El CO2 y los microbios en una proteína en polvo tiene más sentido. Con un interés renovado en los viajes espaciales tripulados, la comida de la electricidad podría llegar al cosmos.
Mientras tanto, tiene muchas aplicaciones en la Tierra. Hoy dia, 795 millones de personas en todo el mundo carecen de alimentos suficientes. Un nutritivo, El polvo con alto contenido de proteínas podría ayudar a abordar el hambre mundial. También puede ayudar al planeta en general a reducir los gases de efecto invernadero, y Finlandia específicamente, que se ha fijado el objetivo de reducir las emisiones de CO2 en un 80 por ciento para el año 2050.
"Nuestra Tierra se está convirtiendo en una especie de nave espacial, ", dice Ahola." Nos damos cuenta de que nos estamos acercando a los límites y tenemos que pensar en tipos similares de soluciones para estos problemas ".
Eso es interesanteLos investigadores confiaron en un biorreactor para producir su proteína en polvo, y sugieren que los consumidores podrían tener sus propios reactores domésticos en el futuro.
