Wykorzystanie CO2 do produkcji żywności – nowe technologie - Ekologia.pl
Ekologia.pl Styl życia Jedzenie z dwutlenku węgla, czyli człowiek syty, a atmosfera cała

Jedzenie z dwutlenku węgla, czyli człowiek syty, a atmosfera cała

Dwutlenek węgla zdecydowanie nie cieszy się dobrą reputacją, mimo że jest częścią procesów biologicznych zachodzących we wszystkich organizmach żywych. Sytuacja może się jednak zmienić dzięki nowym technologiom mającym na celu wykorzystanie wyłapywanego CO2. Okazuje się, że kontrowersyjny gaz może stać bazą do produkcji pysznej i zdrowej żywności. Sprawdź, kiedy będziesz mógł spróbować węglowego kotleta.

Ludzie produkują rocznie 36 mld ton CO2, fot. ilanol/envato
Spis treści

Głód, emisje i nadwyżka CO2

Według Światowej Organizacji Zdrowia co jedenasty obywatel Ziemi cierpi z powodu głodu. Paradoksalnie, produkcja żywności, od pola po sklepową półkę, generuje aż 26% globalnych emisji gazów cieplarnianych. Gdyby zwiększyć pola uprawne i skalę hodowli, do atmosfery trafiłoby jeszcze więcej dwutlenku węgla, co z kolei pogłębi zmianę klimatu i zagrozi produkcji żywności, wrażliwej na susze i powodzie.

Ów problem zaklętego koła częściowo rozwiązać można wyłapywaniem CO2, zanim przedostanie się on do atmosfery. Dysponujemy już odpowiednią technologią, ale wciąż nie wiemy, co z kłopotliwym gazem zrobić. Pomysł, aby przetwarzać go na brakujące pożywienie wydaje się brakującym elementem wizji o zrównoważonej przyszłości.

Co 11 człowiek na świecie cierpi z powodu głodu

Co 11 człowiek na świecie cierpi z powodu głodu, fot. FabrikaPhoto/envato

Jak to działa, czyli pożywienie z CO2 w praktyce

Dwutlenek węgla zawiera atomy węgla, które stanowią podstawę wszystkich organicznych związków, w tym roślinnych i zwierzęcych białek. Przełomowa technologia opracowana w ostatnich latach wykorzystuje reakcje chemiczne i procesy biologiczne, aby przekształcić zanieczyszczający atmosferę gaz w odżywcze białka.

Pierwszym etapem obiecującego procesu jest elektrochemiczna kataliza, która z cząsteczek CO2 i wodoru syntetyzuje aniony octanu, czyli soli kwasu octowego (CH3COO-). Ten ostatni transportowany jest do zbiorników fermentacyjnych, do których dodaje się specjalnie modyfikowane mikroorganizmy. Zamiast cukrami odżywiają się one właśnie octanem, a wynikiem ich metabolizmu są białka. Cały proces może odbywać się na różne sposoby, a kolejne firmy i instytucje naukowe pracują nad własnymi technologiami.

Jedzenie z CO2

Tabela przedstawiająca rodzaje żywości, które będzie można produkować z dwutlenku węgla; opracowanie własne

Przykłady wdrożeń na świecie

Jednym z pionierów produkcji pożywienia z dwutlenku węgla jest konsorcjum stworzone Fundację Billa i Melindy Gates oraz Fundacji Novo Nordisk uważanej za najzamożniejszą dobroczynną fundację na świecie. We współpracy z wiodącymi firmami biotechnologicznymi i uniwersytetami w Aarhus i Waszyngtonie konsorcjum stworzyło trzy technologie, które wykorzystują istniejącą infrastrukturę produkcyjną do produkcji pełnowartościowych protein. Obecnie trwają pracę nad wyborem najbardziej efektywnej.

Podobne ambicje rozwijają się jednak również w innych częściach świata. Kalifornijska firma biotechnologiczna Kiverdi w ramach spinoffu Air Protein wykorzystuje wodorotrofy odkryte przez naukowców z NASA, aby dosłownie produkować mięso z powietrza. Cały proces trwa przy tym zaledwie kilka dni, a ta sama technologia może zostać wykorzystania do produkcji organicznych nawozów oraz paszy dla ryb. Jak dotąd udało się już wyhodować atrakcyjny i ekologiczny zamiennik dla kurczaka (Air Chicken).

W Finlandii z kolei działa startup Solar Foods, który wykorzystuje emitowany przez fabrykę chlorku wapnia CO2 i łączy go z azotem, aby potrzymać żółty proszek o 60-70% zawartości białka. Zdaniem twórców posiada on bardzo przyjemny smak umami i może śmiało rywalizować z proteinami z grochu. Ambitna firma zaangażowała się również we wspierany przez Europejską Radę ds. Innowacji (EIC) projekt od nazwie HYDROCOW, który ma stworzyć mleko z dwutlenku węgla i elektryczności.

Norwesko-fiński projekt NordForsk opracował natomiast system wykorzystania utleniających wodór bakterii Rhodococcus opacus do transformacji CO2 w białko nazwane HERO-Protein. Proces opiera się na elektrolizie zasilanej energią odnawialną, a tlen wyłapywany jest bezpośrednio z powietrza lub z przemysłowych wyziewów.

Opracowano proszek proteinowy z co2

Opracowano jest metodę produkcji protein w proszku na bazie CO2, fot. MegiasD/envato

Korzyści związane z produkcją żywności z CO2

Zagospodarowanie nadwyżkowego dwutlenku węgla to nie jedyna korzyść wynikająca z nowych technologii. Eksperci podkreślają, że jest to przede wszystkim olbrzymi krok w kierunku gospodarki cyrkularnej, w której produkty uboczne procesów wytwórczych przekształcane i wykorzystywane są dalej, a nic się nie marnuje.

Produkcja żywności z CO2 to przede wszystkim pomysł, który może zrewolucjonizować przemysł spożywczy na świecie. Z prognoz wynika, że już w 2050 r. będziemy musieli wykarmić 9,7 mld ludzi, a pól uprawnych i hodowli nie da się bez końca zwiększać. Wykorzystując dwutlenek węgla w procesie biochemicznym uniezależniamy się od podaży gruntów rolniczych i warunków pogodowych, oszczędzamy wodę, ograniczamy użycie nawozów sztucznych i emisje związane z rolnictwem. Jednocześnie budujemy system, który zapewnia bezpieczeństwo żywnościowe i może być wykorzystywany w krajach biednych i średniozamożnych, borykających się z brakiem ziemi czy konfliktami zbrojnymi.

Jeśli uda się zwiększyć skalę produkcji i upowszechnić opracowane technologie, problem głodu i problem emisji CO2 mogą zostać przynajmniej częściowo rozwiązane!

Dwutlenek węgla – pytania i odpowiedzi

Dlaczego dwutlenek węgla jest szkodliwy?

CO2 jest gazem cieplarnianym, co oznacza, że gromadząc się w atmosferze, redukuje potencjał Ziemi do odbijania energii słonecznej i tym samym sprzyja globalnemu ociepleniu.”

Na czym polega wyłapywanie dwutlenku węgla?

Istnieją różne technologie, ale najczęściej CO2 absorbowany jest przez ciekły rozpuszczalnik. Po odprowadzeniu roztwór jest podgrzewany, a uzyskany tym sposobem gaz magazynowany jest w czystej postaci.

Jak jeszcze da się wykorzystać CO2?

Dwutlenek węgla tradycyjnie wykorzystywany jest do gaszenia, chłodzenia, wypełniania nadmuchiwanego ekwipunku oraz ogrzewania szklarni. Nowe technologie przewidują również wykorzystanie CO2 do produkcji chemicznych nośników energii, np. metanu.

 

Bibliografia
  1. „Carbon capture food and feed” State of Green, https://stateofgreen.com/en/solutions/carbon-capture-food-and-feed/, 9/01/2025;
  2. “Food from CO2?” How Arkeon is climate positive” Arkeon, https://arkeon.bio/carbon-negative/, 9/01/2025;
  3. “Creating food out of thin air” Jesse Klein, https://trellis.net/article/creating-food-out-thin-air/, 9/01/2025;
  4. “Milk from carbon dioxide and electricity” Solar Foods, https://solarfoods.com/milk-from-carbon-dioxide-and-electricity/, 9/01/2025;
  5. “This NASA-inspired technology converts carbon dioxide into food. Here’s how” World Economic Forum, https://www.weforum.org/stories/2021/07/nasa-technology-converts-co2-into-food/, 9/01/2025;
  6. “Transforming CO2 into nutritious food proteins” Novozymes, https://www.novozymes.com/en/sustainability/impact/research/transform-co2, 9/01/2025;
  7. “Producing food from CO2 using microorganisms: Lots to do, little to lose!” Steven Minden i in., https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924224424004540, 9/01/2025;
Oceń artykuł
Post Banner Post Banner
Subscribe
Powiadom o
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments