Agricultura alternativa; Proteínas da luz e do ar

A proteína é importante para uma dieta equilibrada. Essas proteínas geralmente vêm da agricultura. Proteína vegetal de soja, por exemplo, proteína animal de criação de gado. Isso custa o cultivo, mas muita terra e água.

Uma equipe internacional de pesquisadores buscou alternativas sustentáveis ​​e econômicas. O conceito: proteínas de alta qualidade são produzidas principalmente a partir do ar e da luz. Elad Noor do Instituto Weizmann de Israel e Dorian Leget do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas em Potsdam participaram deste estudo. No Dlf, eles explicam como seria caro produzir essas proteínas - e quais outras vantagens elas ofereceriam.

A entrevista completa:

Arndt Reuning: Como é essa fonte alternativa de proteína?

Dorian Leget: Para nós, a alternativa são as proteínas obtidas de organismos unicelulares. Agricultura celular baseada em microrganismos. Agora estamos combinando essa abordagem biotecnológica com a energia fotovoltaica. E vemos uma grande vantagem nisso, porque esse método requer muito pouca terra arável valiosa.

O sol torna o carbono rico em energia

Arndt Reuning: Portanto, os microrganismos fazem todo o trabalho árduo. Eles sintetizam as proteínas, por assim dizer. Mas o que isso parece em detalhes? Esses organismos unicelulares precisam de alimentos baseados em carbono. Normalmente, estes são carboidratos, ou seja, compostos de açúcar. E agora, por sua vez, são obtidos de safras arvenses. Alternativamente, de onde você tira o carbono?

Elad Leget: Nossa fonte de carbono é baseada em uma tecnologia chamada Direct Air Capture. Usamos isso para extrair dióxido de carbono diretamente do ar ambiente. Então o carbono vem desse CO2. O gás também pode ser aproveitado na indústria, onde é produzido em grandes quantidades. Por exemplo, em fábricas de cimento ou fundições de alumínio. Mas então, de alguma forma, o carbono ainda viria de fontes fósseis. O que temos em mente é um sistema fechado: retiramos dióxido de carbono do ar que respiramos. Mas é claro que ambos os sistemas têm vantagens e desvantagens.

Reunião: O dióxido de carbono é o produto da combustão. O carbono nele desistiu de toda a sua energia na forma de calor de combustão. Portanto, o CO2 é uma molécula de energia extremamente baixa - em contraste com os compostos de açúcar que os microrganismos alimentam. Como você devolve ao carbono seu poder químico?

Noor: O que Dorian acabou de descrever é apenas o primeiro passo, a captura de dióxido de carbono. No entanto, a energia vem dos módulos solares. Aliás, eles constituem quase toda a área do nosso procedimento, não precisamos de muito mais. Em qualquer caso: as células fotovoltaicas fornecem eletricidade. E com essa corrente convertemos o dióxido de carbono eletroquimicamente em substâncias ricas em energia. E esse é o alimento para nossos organismos unicelulares, que em última instância fornecem as proteínas. Isso é mais ou menos o que acontece quando se fabrica cerveja. Os microrganismos crescem em grandes fermentadores. E então, no final, extraímos nossas proteínas dele.

Como a proteína em pó na academia

Reunião: você coleta a proteína do protozoário, por assim dizer, semelhante a outros processos biotecnológicos. Mas como seria o produto então? Seria algum tipo de pó ou pasta? Como posso imaginar isso?

Noor: Você obteria um pó muito semelhante aos suplementos de proteína da academia. Claro, não queremos recomendar isso como comida aqui. No entanto, esse pó pode ser usado para fabricar produtos que representem uma alternativa à carne ou laticínios convencionais. Ou você pode usá-lo para enriquecer outros alimentos, como pão ou macarrão. Alimentos saudáveis ​​produzidos de forma sustentável.

Reunião: Você calculou cuidadosamente esse processo de fabricação em sua publicação. Qual foi o resultado: seria econômico produzir proteínas com a ajuda de fotovoltaicos e microrganismos?

Leget: Se isso é viável, depende de qual produto para qual mercado ele se refere. Quando se trata de proteína para ração para gado, o preço está baixo no momento. Cerca de um a três euros por quilo. Para o nosso sistema baseado em proteínas monocelulares fotovoltaicas, calculamos que um quilograma custaria cerca de quatro euros. Portanto, ainda não seríamos muito competitivos. Mas quando se trata de proteínas para alimentação humana, preços mais altos estão sendo pagos no mercado. Isso começa em seis euros e vai até quarenta euros por quilo, dependendo da fonte de proteína. Com os quatro euros pelas nossas proteínas, estamos bem posicionados a este respeito.

Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu que o uso de células solares para produzir proteína microbiana é mais sustentável, eficiente e ecologicamente correto do que o cultivo de plantas convencionais (idw / Paul Van Leer)

Menos "custos ocultos"

Noor: A questão era: nosso produto seria competitivo? Mas acho que esse não é o único problema com o qual devemos nos preocupar agora. Porque a agricultura em sua forma atual, o sistema que usamos para alimentar a todos, simplesmente não é sustentável. Se olharmos apenas para o preço das proteínas em dólares ou euros, ignoraremos muitos dos chamados efeitos externos, ou seja, custos que surgem em outros lugares: mudanças climáticas, consumo de terra, fertilização excessiva e, portanto, a poluição da água.

Se somarmos todos esses custos ocultos à produção convencional de proteínas, então, com a abordagem da agricultura celular com a ajuda da energia fotovoltaica, seríamos competitivos em qualquer caso. Nós calculamos: Nosso processo requer apenas um décimo da terra e menos de um por cento da água que é necessária para a agricultura hoje. Não precisamos de pesticidas ou inseticidas, muito menos fertilizantes. E também não afeta o meio ambiente. Todos esses efeitos externos, que não levamos em consideração na agricultura convencional no momento, devem definitivamente tornar nosso processo competitivo no futuro.

Sala técnica com fermentador (Imago / Westend61)

Agricultura celular "Boas notícias para o meio ambiente"

Reunião: Mas e quanto ao lado do consumidor? Eles comprariam comida feita à base de microorganismos?

Leget: Como eu disse, nos concentramos em dois produtos principais: ração para animais e comida para pessoas. Isso não deve ser um problema como forragem, mas se eu contar a vocês sobre minhas próprias experiências: No supermercado, vejo a gama de produtos à base de proteínas alternativas se expandindo mês a mês. E quando eu mesmo experimento esses produtos, eles têm um sabor cada vez melhor. Acho que o apetite por esses produtos sustentáveis ​​está crescendo na Europa. E com isso, as empresas também estão trabalhando cada vez mais para apresentar aos seus clientes produtos atraentes e saborosos. Acho que a agricultura celular tem um futuro brilhante e isso é uma boa notícia para o meio ambiente.