Пища из воздуха: финны предлагают производить продукты питания из воды и углекислоты с помощью электричества
Можно ли производить еду прямо из воздуха? Революционная идея финских ученых звучит настолько амбициозно, что больше похожа на вымысел писателя-фантаста или сказку про скатерть-самобранку. Однако, с точки зрения науки, ничего фантастического в этом предложении нет, пишет Би-би-си.
Более того, соответствующие эксперименты уже проведены и завершились успешно, образцы продовольствия получены, а в 2021 году даже запланировано строительство первого завода по производству «воздушной еды».
За амбициозным проектом стоят команда исследователей из ЛТУ-Университета в Финляндии (бывший Лаппеенрантский технологический университет) и созданный ими стартап Solar Foods. Однако ученые скромно отмечают, что придумали только технологию, сама же идея родилась еще в 1960-е годы, на заре космической эры.
Советские и американские ученые думали, как обеспечить пропитанием людей, находящихся на орбите или совершающих долгие космические перелеты — то есть полностью оторванных от привычных нам способов добычи продовольствия.
Производство еды из воздуха рассматривалось в качестве одного из вариантов. Впрочем, на тот момент этот вариант был не слишком эффективным и крайне дорогостоящим, так что от него быстро отказались, и замысел остался нереализованным.
Только теперь, спустя более полувека, идея нашла свое практическое применение, только уже не в космосе, а на земле. И «воздушная еда» стала реальностью.
Но как это вообще возможно?
Атомный конструктор
Воздух, которым мы дышим, — это смесь газов: преимущественно азота (N), кислорода (O) и углекислого газа (CO2), а также растворенного в них водяного пара (H2O).
Но ровно из этих же элементов — углерод, водород, кислород и азот (в различных конфигурациях) — состоит и любой белок. Так что необходимое сырье для производства в воздухе есть — задача фактически сводится к тому, чтобы правильно сгруппировать атомы.
Все, что для этого нужно — электричество, чтобы разбить молекулы воды на составные части, и несколько бактерий, которые начинают размножаться, питаясь продуктами этой реакции.
«Этот процесс немного похож на выращивание дрожжей, — объясняет один из авторов технологии, профессор Юха-Пекка Питканен, — только вместо сахара тут — электричество и углекислый газ. При помощи электричества разбиваются молекулы водяного пара — и образуется водород, который является источником энергии для микроорганизмов. А CO2 — источник углерода. Из этих деталей бактерии производят белки, жиры, углеводы и даже витамины».
Понятно, что стоимость такого производства зависит в первую очередь от цены на электроэнергию. В Финляндии, где собираются построить первый завод, электричество недорогое. А углекислый газ можно даже не брать из воздуха, где его не так много, а использовать отходы производства биотоплива — заодно попутно снижая вредные выбросы.
Расчетная мощность завода — 1 млн тонн в год; этого хватит, чтобы обеспечить белком примерно 5 млн человек, то есть почти все население страны.
В будущем предложенная технология может помочь решить проблему голода в развивающихся странах (почти 800 млн человек в мире недоедает), поскольку не зависит от климата или типа почвы и позволяет производить еду в любых условиях - даже в пустыне или на Крайнем Севере.
Причем как в полете туда-обратно, так и на самой Красной планете: солнечного света там предостаточно, а атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Впрочем, основная проблема состоит в отсутствии подтвержденных запасов воды.
Это вкусно?
По вкусу и по внешнему виду полученная еда напоминает обычную пшеничную муку. Это очень питательное вещество: примерно наполовину оно состоит из белков, еще на четверть - из углеводов, остальное — жиры и нуклеиновые кислоты.
Но остается главный вопрос: насколько это вкусно? По словам разработчиков, ответ на него не так важен, поскольку есть «воздушную еду» в сыром виде никто и не предлагает.
«Это ингредиент — такой же, как мука, соевый протеин или белок молочной сыворотки, - поясняет профессор Питканен. — Он не предназначен для употребления в сыром виде. Из него можно и нужно делать готовые продукты. Хоть хлеб, хоть сосиски. Своего ярко выраженного вкуса у этой еды нет, он довольно нейтральный».
Так что соль, сахар и другие ингредиенты в теории позволят производить из искусственного протеина хоть закуски, хоть десерты, хоть основные блюда, как сейчас происходит с мукой.
Ученый подчеркивает: у искусственного протеина нет задачи полностью заменить привычную нам пищу. Но в долгосрочной перспективе — с учетом борьбы с изменением климата — Solar Foods должна стать основным источником белка для горячей еды.
Со временем это поможет почти полностью отказаться от животноводства, одного из основных источников выбросов углекислого газа, и частично от земледелия — главной причины вырубки лесов.
А для начала им можно хотя бы заменить животный корм. Хотя 6 евро за кило для животного корма — дороговато. Тот же соевый протеин стоит в несколько раз дешевле. Впрочем, по мере роста производства и в местах, где дешевая солнечная энергия, себестоимость будет снижаться.
Бактерии на ужин?
Запатентовать саму технологию производства еды из воздуха невозможно, так что в теории этим может заниматься кто угодно, без всякой лицензии.
Единственное, на что можно получить патент - это на производство конкретных микроорганизмов. Ведь в конечном счете получаемый продукт - это не просто искусственный абстрактный белок с добавлением углеводов. Это вполне себе живые бактерии.
И тут возникает другой важный вопрос - психологический. Не секрет, что регулярно звучащие в последнее время призывы экологов употреблять в пищу насекомых, мягко говоря, не вызывают особого энтузиазма в цивилизованных странах. Готовы ли мы ежедневно питаться на завтрак, обед и ужин бактериями?
Однако нужно вспомнить, что, строго говоря, мы и так ежедневно едим бактерии — причем в огромном количестве. Дрожжи, кисломолочные и широко разрекламированные бифидобактерии — и множество других. И даже не задумываемся об этом.
«Конечно, у слова «бактерии» есть неприятные ассоциации, — согласен профессор Питканен, — но есть ведь не только плохие бактерии, но и хорошие, очень полезные, даже необходимые. Да что говорить, человек почти наполовину состоит из бактериальных клеток».
Более того, поскольку бактерии не относятся ни к растениям, ни к животным, то еду из воздуха можно считать даже не вегетарианской, а вполне себе веганской.
«Мне лично многие говорили, что скорее будут есть бактерии, чем насекомых, — улыбается Питканен. — Так что основной вопрос, на который предстоит найти ответ — это каким будет конечный продукт, чтобы люди захотели его есть? Он должен быть вкусным, что бы это ни было. Вкусным, доступным по цене и удобным».
«В конце концов, забота о природе — обычно не самое главное, о чем думают люди, когда выбирают себе ужин», — говорит он.
Комментарии