По всему миру вырубают леса, чтобы выращивать богатую белком сою для кормления животных. Использование солнечной энергии, превращающей углекислый газ в химикаты для выращивания бактерий, которые могут быть съедены – пища из воздуха – позволило бы производить столько белка, сколько в настоящее время получается из основных культур, включая сою, на десятой части земли, согласно наиболее полному на сегодня анализу. Об этом сообщает журнал NewScientist.
“Это может оказать очень благотворное воздействие на окружающую среду, – говорит Дориан Леже из Института молекулярной физиологии растений Макса Планка в Германии. – Если у вас есть 10 квадратных километров соевых полей в Амазонке, гипотетически вы могли бы сделать 1 квадратный километр солнечных батарей и восстановить остальные девять”.
В идеале, говорит он, производство продуктов питания должно быть перенесено в районы, которые не являются горячими точками биоразнообразия.
Известно, что идея “пищи из воздуха” заключается в использовании возобновляемых источников энергии для улавливания углерода непосредственно из воздуха и превращения его в простое соединение, такое как формиат, которым могут питаться бактерии. Несколько компаний пытаются коммерциализировать продукты питания из воздуха. Например, компания Solar Foods of Finland планирует запустить демонстрационный завод в 2023 году.
Некоторые из задействованных процессов уже установлены. Компания под названием Calysta уже производит корм для животных из бактерий, питающихся метаном, но метан получается из ископаемых источников.
Хотя все технологии, необходимые для превращения пищи в воздух с помощью электричества, уже существуют, ведутся споры о том, как это будет сравниваться с традиционным сельским хозяйством с точки зрения урожайности и землепользования. Таким образом, Леджер и его коллеги провели самый подробный анализ на сегодня, основываясь на эмпирических данных.
Например, в то время как солнечные батареи могут превращать 20% световой энергии в электричество, на практике солнечные фермы, как правило, захватывают только 5% доступной энергии, потому что не вся земля покрыта солнечными панелями и так далее. Для традиционного выращивания сельскохозяйственных культур, включая сою, сахарный тростник, рис и пшеницу, команда использовала средние урожаи в 180 странах с 2017 по 2019 год.
Команда пришла к выводу, что на одну площадь земли можно получить более чем в 10 раз больше белка с помощью пищи из воздуха по сравнению с выращиванием сои, которая является наиболее богатой белком основной культурой и широко используется в качестве корма для животных. В таких местах, как Амазонка, всё больше лесов вырубается, чтобы освободить место для соевых ферм и скотоводческих ранчо, нанося вред дикой природе. В результате выделяется дополнительный углекислый газ. Увеличение биоэнергетических культур также увеличивает спрос на землю и приводит к потере среды обитания.
В расчете на площадь земли новый процесс также может производить продукты питания, по меньшей мере, в два раза превышающие калорийность таких культур, как кукуруза, пшеница и рис.
“Можем ли мы добиться чего-то лучшего, чем то, на что способны культуры после миллионов лет эволюции и размножения? Наш анализ показывает, что это возможно”, – говорит Леджер.
По его словам, основные культуры обычно преобразуют менее 1% солнечной энергии в собранную биомассу. Многие причины этого включают в себя тот факт, что растения используют меньше солнечного спектра, могут пострадать от избытка света и должны сбалансировать захват углекислого газа с потерями воды. Более того, только небольшая часть большинства культурных растений съедобна, и большинство из них не растут зимой.
По мере совершенствования технологий выход продуктов питания из воздуха может улучшиться еще больше, говорит Леджер.
