Une cuillerée de poudre de protéine produite à partir de microbes, gaz carbonique, de l'eau et un courant continu d'électricité LUT/Bibliothèque de photos scientifiques/Getty Images Choisissez trois ingrédients pour préparer un repas nutritif et il est peu probable que vous choisissiez du dioxyde de carbone, eau et microbes. Mais des chercheurs finlandais développent un moyen de zapper cette recette simple avec de l'électricité à l'intérieur d'un bioréacteur pour créer une poudre contenant environ 50 pour cent de protéines et 25 pour cent de glucides.
La poudre comestible pourrait être mélangée à un shake ou transformée en un aliment semblable au tofu pour les humains. Il pourrait également être transformé en aliments pour animaux. Parce qu'il est traité à l'intérieur dans un bioréacteur - de la même manière que la bière et le Quorn, un substitut de viande britannique, est fait - il ne nécessite pas d'énormes quantités de terres, l'eau ou d'autres ressources nécessaires à l'agriculture à grande échelle et n'émet pas de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
"Nous détachons tout le processus de la terre, " dit Jero Ahola, professeur au département de génie électrique de l'Université de technologie de Lappeenranta. Si l'énergie solaire est utilisée pour produire de l'électricité, le processus est environ 10 fois plus efficace pour produire de la nourriture que l'agriculture conventionnelle qui repose sur le sol, dit Ahola.
Pour ce projet de preuve de concept, le bioréacteur utilisé était de la taille d'une tasse de café, et le processus pour produire 1 gramme de protéine a pris environ deux semaines. Ahola et son collègue Juha-Pekka Pitkänen, un scientifique principal au Centre de recherche technique VTT de Finlande, disent qu'ils travaillent sur des plans pour construire un plus grand bioréacteur, environ 6 litres (1,6 gallons), au début de l'année prochaine. Après ça, ils demanderont un financement supplémentaire pour étendre encore plus le système, construire un bioréacteur de 2 mètres cubes (71 pieds cubes) pouvant produire 5 kilogrammes (11 livres) de poudre par jour. Imaginez un de ces sacs de 10 livres de farine ou de sucre, et vous voyez l'idée.
"Nous pensons que nous serions en mesure de l'étendre assez rapidement maintenant que nous l'avons fait fonctionner, " dit Pitkänen.
À l'heure actuelle, le système fonctionne à environ 26 % d'efficacité, ce qui signifie que 26% de l'électricité sert directement à transformer le mélange en nourriture. L'équipe dit qu'elle est convaincue qu'elle peut presque doubler ce chiffre pour atteindre une efficacité supérieure à 50 %.
Pour faire la poudre, Ahola et Pitkänen combinent le dioxyde de carbone, l'eau et les bactéries Knallgas avec de l'ammonium, sels de sulfate et de phosphate, qui agissent comme des engrais. Lorsque les ingrédients sont à l'intérieur du bioréacteur, les scientifiques délivrent un courant électrique constant à travers le mélange. L'électricité sépare les molécules d'eau, qui sont constitués d'atomes d'hydrogène et d'oxygène. Une fois libéré de sa liaison moléculaire à l'oxygène, l'hydrogène peut être utilisé par les bactéries Knallgas comme énergie, qui aide les bactéries à absorber le CO2 et à se transformer en protéines.
"La première vraie application pourrait être dans le désert, nourrir les gens en Afrique, " dit Pitkänen.
Bien qu'électrifier une concoction bactérienne pour faire de la nourriture semble futuriste, il date en fait des années 60, dit Pitkänen, lorsque le célèbre microbiologiste allemand Hans Günter Schlegel et le co-auteur R.M. Lafferty a publié un article de recherche dans la revue Nature décrivant la notion. Après ça, Des scientifiques soviétiques et de la NASA ont commencé des expériences pour voir s'ils pouvaient utiliser des microbes pour créer de la nourriture pour les astronautes.
"Ils étudiaient comment transformer le CO2 et les microbes en biomasse microbienne, " dit Pitkänen.
Mais la technologie pour produire efficacement de l'électricité dans l'espace n'était pas bien développée. Les vaisseaux spatiaux sont un système fermé, où tout doit être utilisé ou recyclé. Transporter du fioul lourd à bord pour faire de la nourriture n'avait pas de sens, et les énergies renouvelables en étaient encore à leurs balbutiements. Pendant des années, l'idée de transformer les microbes en nourriture a pris du retard.
Aujourd'hui, avec des énergies renouvelables sur une trajectoire ascendante, produire de l'électricité à zéro émission et l'utiliser pour transformer une infusion d'eau, Le CO2 et les microbes dans une protéine en poudre est plus logique. Avec un intérêt renouvelé pour les voyages spatiaux habités, la nourriture de l'électricité pourrait trouver son chemin dans le cosmos.
En attendant, il a beaucoup d'applications sur Terre. Aujourd'hui, 795 millions de personnes dans le monde n'ont pas assez de nourriture à manger. Un nutritif, une poudre riche en protéines pourrait aider à lutter contre la faim dans le monde. Cela pourrait également aider la planète à réduire globalement les gaz à effet de serre, et la Finlande en particulier, qui s'est fixé pour objectif de réduire les émissions de CO2 de 80 % d'ici 2050.
"Notre Terre devient comme une sorte de vaisseau spatial, " dit Ahola. "Nous nous rendons compte que nous approchons des limites et nous devons penser à des types de solutions similaires pour ces problèmes."
Maintenant c'est intéressantLes chercheurs se sont appuyés sur un bioréacteur pour fabriquer leur poudre de protéine, et ils suggèrent que les consommateurs pourraient avoir leurs propres réacteurs domestiques à l'avenir.
