محققان کشور فنلاند با ترکیب الکتریسیته و کربن دی اکسید [۱] به طور موفقیت‌آمیزی دسته‌ای از پروتئین‌های تک سلولی [۲] را ایجاد کردند. این پروتئین تولیدی می‌تواند به عنوان مواد غذایی برای انسان‌ها و حیوانات به کار رود. به عنوان مثال این غذا می‌تواند جایگزین علوفه دام‌ها شود.
ترکیب تولید شده با دارا بودن بیش از ۵۰ درصد پروتئین و ۲۵ درصد کربوهیدرات بسیار مغذی است. سایر مواد موجود در این ترکیب شامل چربی‌ها و نوکلئیک اسیدها هستند. این مواد غنی از پروتئین در واقع از طریق هوا همراه با انرژی تجدیدپذیر تولید می‌شود. سوخت مورد نیاز برای فرآیند از طریق خورشید و یا باد تامین می‌شود همچنین کربن که یکی از مهمترین مواد خام است از هوا و به صورت بازیابی دی اکسید کربن استخراج می‌گردد. این متد بر اساس رشد میکروب‌هاست. (لازم به ذکر است که این متد روش جدیدی نیست به این معنا که در گذشته از این روش برای تولید نوعی پروتئین استفاده شده است). استفاده از انرژی تجدید شدنی بخش جدید این پروسه است. در واقع میکروب موردنظر از انرژی خورشیدی و یا بادی تغذیه می‌کند و به رشد خود ادامه می‌دهد.
مخزنی که فرآیند در آن انجام می‌شود بیورآکتور نام دارد. نیروی برق حاصل از انرژی خورشیدی و یا بادی به بیورآکتور هدایت می‌شود. جریان تولید شده آب موجود در رآکتور را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌کند و همزمان کربن استخراج شده وارد مخزن می‌شود. میکروب‌های موجود در بیورآکتور با مصرف مواد مورد نیاز خود که در بیورآکتور وجود دارد، رشد می‌کنند. توده سلولی تولید شده قبل از به کارگیری، فیلتر شده، تحت تاثیر دمای بالا قرار گرفته و خشک می‌شود. فرآورده تولید شده شبیه به پودرهای پروتئینی است که پتانسیل استفاده در پخت و پز را دارد. بنابراین با این روش دیگر نیازی به زمین کشاورزی و دام برای تولید مواد پروتئینی نیست.
این تکنیک نوین تولید پروتئین باعث می‌شود بتوان در هر مکانی که انرژی تجدیدپذیر وجود دارد مواد مغذی ضروری را تولید کرد. این روش خلاقانه با انقلابی که در صنایع غذایی و خوراکی ایجاد می‌کند، به طور قابل ملاحظه‌ای تاثیر این صنایع را بر محیط زیست تغییر می‌دهد. این تحقیق، کار مشترک دانشگاه فناوری لاپنرانتا [۳] و مرکز تحقیقات VTT کشور فنلاند است. محقق ارشد مرکز VTT بیان کرد که برق حاصل از انرژی خورشیدی می‌تواند هیدروژن موردنیاز برخی ارگانیسم‌ها را فراهم کند. این هیدروژن انرژی موردنیاز آنها را تامین می‌کند. در آینده این تکنولوژی می‌تواند به بیابان‌ها و مکان‌هایی که دچار قطحی‌زدگی هستند منتقل شود.
جرئو آهولا [۴] پروفسور دانشگاه لاپنرانتا بیان کرد که این روش جدید تولید در مقایسه با کشاورزی سنتی به مکانی با دما، رطوبت و خاک مناسب نیاز ندارد. این روش به عنوان مثال در یک مخزن حمل و نقلی که در مزرعه ساخته شده است به صورت بسته و اتوماتیک به کار گرفته می‌شود. این متد نیاز به کنترل آفات ندارد و همچنین از تولید گازهای گلخانه‌ای جلوگیری می‌کند. فقط میزان مشخصی از کود مانند مواد مغذی برای پروسه نیاز است.
بر اساس تخیمن‌های پژوهشگران، فرآیند تولید مواد غذایی از الکتریسیته ۱۰ برابر از لحاظ بهره‌وری انرژی بهتر از روش معمول فتوسنتز است که برای کشت پروتئین سویا و سایر محصولات به کار می‌رود.
نکته قابل توجه در ارتباط با این تکنولوژی نوین سرعت تولید آن است. برای آنکه محصول تولیدی قابل رقابت و مناسب باشد باید پروسه تولید آن کارایی بیشتری داشته باشد. در حال حاضر تولید یک گرم از پروتئین حدود دو هفته زمان می‌برد. این پروفسور در ادامه اضافه کرد که ایده اصلی تولید انبوه است . همچنین زمانی که این فناوری بیشتر شایع شود قیمت محصول تولیدی کاهش می‌یابد.
یکی از محققان مرکز VTT گفت هدف تولید ۵ کیلوگرم از این پروتئین‌های تک سلولی به صورت روزانه است. این محقق تخمین زد که به ۲ یا ۳ سال دیگر نیاز است تا یک واحد جدید ایجاد و راه‌اندازی شود. این پژوهشگر در ادامه بیان کرد که می‌توان با افزایش ظرفیت کانتینرها و افزایش حجم رآکتورها میزان تولید را بالا برد و در ده سال آینده می‌توان به تولید این فرآورده در مقیاس صنعتی دست یافت.
هم اکنون تمرکز محققان بر توسعه تکنولوژی است که شامل ظرفیت رآکتور، تکنولوژی، بهبود بهره‌وری و کنترل پروسه می‌باشد.
این مطالعه یکی از بخش‌های پروژه بزرگ تحقیقاتی انرژی نئو-کربن در کشور فنلاند است. هدف این پروژه توسعه یک سیستم انرژی است که کاملا تجدیدپذیر باشد. هزینه مطالعه تولید مواد غذایی از برق توسط آکادمی کشور فنلاند به مدت چهار سال تامین می‌شود. این نوع روش تولید مواد غذایی می‌تواند کلیدی در جهت مبارزه با گرسنگی در جهان باشد.
[۱]: CO2
[۲]:Single-cell protein
[۳]:Lappeenranta University of Technology, LUT
[۴]: Jero Ahola
مراجع:
- www.lut.fi
- www.yle.fi
- www.sciencedaily.com
- www.foodna.ir
