電力合成“食品”有點“水果”味

在小型輕便實驗室內(nèi)制造的可食用蛋白質(zhì)粉,可幫助饑荒地區(qū)更好地生產(chǎn)自己的食物。

據(jù)邁克爾·歐文(Michael Irving)24日在《NEW ATLAS》網(wǎng)站報道[1]，芬蘭的一個研究項目，只用電、水、二氧化碳和微生物，就在便攜式實驗室內(nèi)生成一批單細(xì)胞蛋白質(zhì)。雖然就其當(dāng)前的狀態(tài)而言，還不愿稱之為“食品”，但這種原料是可食用的，有營養(yǎng)的，足可用于烹飪或做家畜的飼料，而該研究團隊希望這個系統(tǒng)最終可用于最需要地區(qū)的食品生產(chǎn)。世界其他網(wǎng)站也轉(zhuǎn)載或評價了這項研究[2] 。

農(nóng)業(yè)并不是最有效的過程，需要大量土地，許多資源和巨大的環(huán)境代價。而這僅僅是為種植糧食，更不用說將它運往世界各地了。為幫助緩解這類問題，騰出農(nóng)田為他用，去年8月啟動了電力生成食品研究，作為芬蘭拉彭蘭塔科技大學(xué)(LUT)和國家技術(shù)研究中心(VTT)聯(lián)合開展的研究項目。

顧名思義，這個團隊正在研發(fā)用電生成食物的方法，當(dāng)然要借助某些另外的資源。系統(tǒng)的核心是生物反應(yīng)器，內(nèi)含水、微生物，還有某些營養(yǎng)素如氮、硫和磷等?；旌衔镏性偻ㄈ攵趸己碗娏?，即開始反應(yīng)。

這張圖展示該團隊的生物反應(yīng)器如何工作

電流使水電解，產(chǎn)生氫氣。在營養(yǎng)物質(zhì)的作用下，微生物給氫加入氧，化學(xué)反應(yīng)的最終結(jié)果經(jīng)分離并干燥成粉狀、可食用的、有營養(yǎng)的化合物。

VTT首席科學(xué)家尤哈佩卡·皮卡內(nèi)恩(Juha-Pekka Pitkänen)說，“從長遠(yuǎn)來看，用電生成的蛋白質(zhì)就是想用來烹飪，而且它就是食品”。“這種混合物非常有營養(yǎng)，含有50%以上的蛋白質(zhì)和25%的碳水化合物。剩余的是脂肪和核酸?？筛淖兩a(chǎn)中使用的有機體，改進(jìn)最終產(chǎn)品的一致性”。

目前生產(chǎn)一克蛋白質(zhì)約需兩周時間，所需設(shè)備大約相當(dāng)于一個咖啡杯。研究人員說，按比例放大這個系統(tǒng)，他們的辦法最終會比種植類似作物的光合作用效率高10倍。此外，還有許多其他環(huán)境效益。

電力合成生產(chǎn)食品研究項目，打算最終發(fā)展成自給自足的系統(tǒng)，可裝入集裝箱內(nèi)

“與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，目前正在開發(fā)的生產(chǎn)方法不需要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件，比如適宜的溫度、濕度或某種土壤類型，”LUT的耶羅·阿浩拉(Jero Ahola)教授說。“這使我們能夠在農(nóng)場建造的集裝箱大小的設(shè)施內(nèi)，用完全自動化的過程生產(chǎn)需要的動物飼料。這種方法不需要任何害蟲控制物質(zhì)。只在封閉流程中使用需要數(shù)量的與肥料類似的營養(yǎng)素。這使我們能夠避免任何環(huán)境影響，例如流入水系統(tǒng)或生成大量的溫室氣體。”

這項研究還將持續(xù)3年，在此期間，該研究團隊還計劃對反應(yīng)器進(jìn)行微調(diào)，提高效率，并開發(fā)商業(yè)化的系統(tǒng)。

依據(jù)資料：

1. Michael Irving，F(xiàn)ood From Electricity project bears its first protein-rich "fruit"，NEW ATLAS，July 24, 2017

2. Steve Hanley，Protein From Solar Energy & Carbon Dioxide Could Slow The Pace Of Climate Change，CleanTechnica，July 24th, 2017

附圖：

電力系統(tǒng)生產(chǎn)食物的核心是生物反應(yīng)器，內(nèi)含水、微生物和營養(yǎng)素，同時通入二氧化碳和電流。

可再生能源就能給裝置供電生產(chǎn)食品

產(chǎn)生的粉末富有營養(yǎng)，蛋白質(zhì)超過50%，碳水化合物25%

VTT實驗室的氣體發(fā)酵器

這個工藝的潛質(zhì)比通過光合作用生產(chǎn)糧食作物節(jié)能90%以上

用電力技術(shù)生產(chǎn)食品的優(yōu)點是，不像傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)那樣依賴特定的環(huán)境條件