Food From Electricity-project draagt ​​zijn eerste eiwitrijke "fruit"

Anonim

Food From Electricity-project draagt ​​zijn eerste eiwitrijke "fruit"

Wetenschap

Michael Irving

24 juli 2017

11 afbeeldingen

Gemaakt in een klein, draagbaar lab, kan dit eetbare eiwitpoeder door hongersnood getroffen gebieden helpen hun eigen voedsel beter te produceren (Credit: Laboratories at VTT)

Een Fins onderzoeksproject heeft een partij eencellig eiwit gecreëerd met alleen elektriciteit, water, koolstofdioxide en microben in een klein, mobiel laboratorium. Hoewel we huiverig zijn om het 'voedsel' te noemen in zijn huidige staat, is het spul eetbaar en voedzaam genoeg om te gebruiken voor koken of veevoer, en het team hoopt dat het systeem uiteindelijk kan worden gebruikt om voedsel te verbouwen in gebieden waar het het meest nodig is.

Landbouw is niet de meest efficiënte van processen, vereist enorme stukken land, veel middelen en een enorme milieutol. En dat is gewoon om het voedsel te laten groeien, laat staan ​​om het over de hele wereld te vervoeren. Om enkele van deze problemen te helpen verlichten en landbouwgrond vrij te maken voor andere doeleinden, is de Food From Electricity-studie in augustus vorig jaar gelanceerd, als een gezamenlijk project tussen Lappeenranta University of Technology (LUT) en het technisch onderzoekscentrum van VTT in Finland.

Zoals de naam al doet vermoeden, ontwikkelt het team een ​​manier om voedsel te maken van elektriciteit - met de hulp van een paar andere bronnen natuurlijk. Het middelpunt van het systeem is een bioreactor, die water, microben en voedingsstoffen zoals stikstof, zwavel en fosfor bevat. Koolstofdioxide en een elektrische stroom worden in de mix gepompt om dingen uit te schakelen.

De elektrische stroom veroorzaakt elektrolyse van het water, dat waterstof produceert. Gevoed door de voedingsstoffen voegen de microben dan zuurstof aan die waterstof toe en het eindresultaat van de chemische reactie wordt dan gescheiden en gedroogd tot een poederachtige, eetbare, voedzame verbinding.

"Op de lange termijn moet eiwit dat met elektriciteit is gemaakt, worden gebruikt voor koken en producten zoals het is, " zegt Juha-Pekka Pitkänen, Principal Scientist bij VTT. Het mengsel is zeer voedzaam, met meer dan 50% eiwit en 25% koolhydraten, de rest is vetten en nucleïnezuren De consistentie van het eindproduct kan worden gewijzigd door de organismen die bij de productie worden gebruikt te veranderen.

Momenteel duurt het ongeveer twee weken om één gram eiwit te produceren en de apparatuur om dat te doen is ongeveer de grootte van een koffiekopje. Door het systeem op te schalen, zeggen de onderzoekers dat hun proces uiteindelijk bijna 10 keer energie-efficiënter moet zijn dan fotosynthese, dat wordt gebruikt om soortgelijke gewassen te laten groeien. En er zijn ook tal van andere milieuvoordelen.

"In vergelijking met de traditionele landbouw vereist de productiemethode die momenteel wordt ontwikkeld geen locatie met de voorwaarden voor landbouw, zoals de juiste temperatuur, vochtigheid of een bepaald bodemtype, " zegt Jero Ahola, een professor aan de LUT. "Dit stelt ons in staat om een ​​volledig geautomatiseerd proces te gebruiken om het veevoer te produceren dat nodig is in een scheepscontainerfaciliteit die op het bedrijf is gebouwd.De methode vereist geen ongediertebestrijdingsmiddelen.Alleen de vereiste hoeveelheid kunstmestachtige voedingsstoffen wordt gebruikt in de gesloten ruimte Dit stelt ons in staat om milieu-invloeden, zoals afvoer naar watersystemen of de vorming van krachtige broeikasgassen te voorkomen. "

Het onderzoek zal nog drie jaar worden voortgezet en in die tijd is het team van plan om de reactor te verfijnen, de efficiëntie te verbeteren en het systeem voor commercialisatie te ontwikkelen.

Bronnen: Lappeenranta University of Technology, [2]

Het middelpunt van het Food From Electricity-systeem is een bioreactor, die water, microben en voedingsstoffen bevat, terwijl koolstofdioxide en een elektrische stroom worden doorgesijpeld (Credit: Laboratories at VTT)

De Food From Electricity-technologie kan worden gekoppeld aan hernieuwbare energiebronnen (Credit: Laboratories at VTT)

Dit diagram laat zien hoe de bioreactor van het team werkt (Credit: Laurie Nygren)

Juha-Pekka Pitkänen, hoofdwetenschapper bij VTT, is een belangrijke onderzoeker van het project Food from Electricity (Credit: Laboratories at VTT)

Jero Ahola, professor aan de LUT, is een van de belangrijkste onderzoekers van het Food From Electricity-project (Credit: Laboratories at VTT)

Het resulterende poeder is zeer voedzaam, met meer dan 50 procent eiwit en 25 procent koolhydraten (Credit: Laboratories at VTT)

Een gasfermentor in het VTT Lab (Credit: Laboratories at VTT)

Het Food From Electricity-project probeert uiteindelijk op zichzelf staande systemen te ontwikkelen die in verzendcontainers zouden kunnen passen (Credit: Laboratories at VTT)

Het Food From Electricity-team zegt dat het proces 10 keer energie-efficiënter kan zijn dan het verbouwen van gewassen via fotosynthese (Credit: Laboratories at VTT)

Een voordeel van de Food From Electricity-technologie is dat hij niet afhankelijk is van zeer specifieke omstandigheden zoals de traditionele landbouw (Credit: Laboratories at VTT).

Gemaakt in een klein, draagbaar lab, kan dit eetbare eiwitpoeder door hongersnood getroffen gebieden helpen hun eigen voedsel beter te produceren (Credit: Laboratories at VTT)