«دی اکسیدکربن» و «زیست توده» منابع غذایی انعطاف پذیر و پایدار آینده بشر 

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از ادونس ساینس، «خوان گارسیا مارتینز» «Juan García Martínez» مدیر تحقیقاتی «اتحاد برای تغذیه زمین در بلایا» (ALLFED) می‌گوید: تبدیل مواد خام غیرخوراکی مانند کاه، چوب یا دی اکسید کربن به غذا، پتانسیل لازم برای تامین مواد مغذی و نیاز‌های کالری جمعیت جهانی را دارد و با کاهش وابستگی صرف به منابع کشاورزی، عرضه جهانی غذا را انعطاف پذیرتر می‌کند.

اگرچه ماموریت اصلی ALLFED که یک سازمان غیرانتفاعی تاسیس شده در سال ۲۰۱۷ است، تضمین امنیت غذایی در صورت بروز مشکلات در مقیاس بزرگ، اعلام شده، اما گارسیا مارتینز بر فایده سیستم‌های تولید مواد غذایی غیر کشاورزی فراتر از سناریو‌های بحران تاکید دارد.

وی گفت: «این شیوه نوین می‌تواند خطراتی مانند محدودیت‌های تجاری، تخریب محیط زیست، آب و هوای شدید، تغییرات اقلیم، عوامل بیماری زا و آفات را به حداقل برساند یا از بین ببرد.

گارسیا مارتینز افزود: «این سیستم همچنین می‌تواند به سیستم‌های غذایی پایدارتر و انعطاف پذیرتر، کاهش استفاده از زمین، کاهش مصرف آب و صید بیش از حد کمک کرده و حتی در محیط‌های شدید مانند ماموریت‌های فضایی یا تلاش‌های بشردوستانه، غذا تهیه کند.»

وی اظهار داشت: «با توجه به افزایش جمعیت جهان، کالری بیشتری نیز مورد نیاز است که ممکن است کشاورزی سنتی از عهده تامین آن برنیاید. با این افزایش جمعیت، نیاز به غذای پایدار و مغذی نیز افزایش می‌یابد و اینجاست که روش‌های تولید غیرکشاورزی و در محیط بسته می‌تواند مفید واقع شود.»

تغییر تمرکز بر روی غذا‌های مقاوم

اگر فناوری‌های تولید مواد غذایی غیرکشاورزی در مقیاس صنعتی اجرا شود، می‌تواند به عنوان یک طرح پشتیبان قابل اعتماد در صورت شوک‌های اقلیمی، تهدیدات زیست محیطی و زیست شناختی، اختلالات تجاری و سناریو‌های شدید مانند کاهش ناگهانی نور خورشید ناشی از زمستان آتشفشانی یا زمستان هسته‌ای عمل کند.
 
مثلا، چوب و بقایای گیاهی غیرقابل خوردن را به قند تبدیل کرد؛ نفت و زغال سنگ را نیز می‌توان با فرآیند‌های صنعتی به خوبی تثبیت شده مانند مولکول شکافی (کراکینگ) با بخار و تبدیل به گاز، به چربی و پروتئین تبدیل کرد. اما لزوما نیازی نیست که تاسیسات مورد نیاز از ابتدا ساخته شوند.

برای صرفه جویی در زمان و هزینه، کارخانه‌های کاغذ، پالایشگاه‌های نیشکر و ذرت، و کارخانه‌های تولید نوشیدنی‌های میوه‌ای و غلات می‌توانند برای تبدیل زیست توده گیاهی به قند، چربی و پروتئین تغییر کاربری دهند.

محاسبات نشان می‌دهد در صورت وقوع یک فاجعه، تنها پنج ماه زمان نیاز است که تقاضای فعلی شکر در جهان با استفاده مجدد از کارخانه‌های خمیر کاغذ و کاغذ برای تولید شکر لیگنوسلولزی برآورده شود. دی اکسید کربن، گاز طبیعی و هیدروکربن‌ها - ترکیباتی که فقط از کربن و هیدروژن تشکیل شده اند - نیز می‌توانند در تولید مواد غذایی انعطاف پذیر نقش داشته باشند.

تبدیل گاز به مواد مغذی 

در حالی که دی اکسید کربن ممکن است منبع اصلی مشکلات تغییرات اقلیم سیاره مان باشد، این منبع تقریبا بی حد و حصر، می‌تواند به پروتئین، کربوهیدرات و چربی - سه درشت مغذی مورد نیاز بدن برای رشد- تبدیل شود.

گارسیا مارتینز خاطرنشان کرد: «امروزه شرکت‌های پیشگامی وجود دارند که از CO۲ برای تولید پروتئین یا جایگزین‌های کره با کیفیت بالا و برخی نیز از آن برای تولید قند استفاده می‌کنند.»

تولید پروتئین از تخمیر گاز توسط میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری ها، مخمرها، جلبک‌ها و قارچ‌ها نیز مورد استقبال واقع شده و چندین شرکت از CO۲ برای تولید جایگزین‌های باکیفیت و «پروتئین تک سلولی» به جای سویا، لبنیات، گوشت و تخم مرغ در مقیاس کوچک استفاده می‌کنند. به طور مشابه، شرکت‌های دیگر، بر تولید پروتئین تک سلولی از متان که آن نیز یک گاز گلخانه‌ای قوی است، تمرکز کرده اند.

این پودر‌های پروتئین میکروبی را می‌توان به طور بالقوه به نان، ماکارونی و گوشت گیاهی و لبنیات افزود و یا به عنوان مکمل پروتئین، مانند پودر آب پنیر، مورد استفاده قرار داد. اما هزینه، مهمترین مانع در این مسیر است. 

گارسیا مارتینز تاکید کرد: «فرآیند‌هایی که از دی اکسیدکربن هوا یا کارخانه‌ها به عنوان ماده خام برای تولید پروتئین ها، چربی‌ها و کربوهیدرات‌ها استفاده می‌کنند، در حال حاضر از نظر هزینه به دلیل نیاز‌های انرژی بسیار بالای فرآیند، در وضعیت مطلوبی قرار ندارند، اما به این شرایط می‌تواند در آینده تغییر کند.»

سنگاپور پیشگام فناوری غذایی 

مدیر تحقیقاتی ALLFED خاطر نشان کرد: «سنگاپور در حال حاضر پیشرو این مسیر است. در این کشور، پروتئین‌های ساخته شده از CO۲ در حال حاضر تجاری شده اند، زیرا آنها علاقه‌مند به افزایش استقلال غذایی خود هستند و با این فناوری راهی را برای فراهم آوری غذا با زمین‌های بسیار محدود خود ارائه می‌کند، از این رو وابستگی کاملی به صادرکنندگان مواد غذایی ندارند.»

گفتنی است برخی از تولید کنندگان مواد غذایی نیز، به غیر از پروتئین، چربی‌های بدون کشاورزی را نیز از CO۲ و هیدروکربن‌ها در مقیاس‌های کوچک، تولید کرده اند.

برآورد می‌شود، سنتز چربی‌های رژیمی از هیدروکربن‌ها عامل حدود نیمی از انتشار دی اکسید کربنی باشد که مزارع روغن نخل (پالم) تولید می‌کنند، و همین امر فناوری جایگزین را از دیدگاه ردپای محیطی بسیار پایدارتر می‌کند.

اما واقعیت این است که چربی‌های مصنوعی ممکن است هرگز ارزان‌تر از روغن‌های کشاورزی نباشند و ارزش بازار را کاهش دهند. با وجود دلایل قانع کننده برای تسریع در تولید مواد غذایی غیرکشاورزی، پذیرش اجتماعی فناوری‌ها ممکن است یک مانع باشد. 

متقاعد کردن مصرف کنندگان 

اگرچه جایگزین‌های محصولات حیوانی و غذا‌های تخمیر شده، مفاهیم جدید یا عجیب و غریبی نیستند، اما اگر به مصرف کنندگان حق انتخاب داده شود، ممکن است برخی از آنها صرف نظر از مزایای زیست محیطی، تمایلی به استفاده از غذا‌های مصنوعی نداشته باشند.

فراتر از دلپذیر بودن، موج جدید غذا‌ها و فناوری‌های انعطاف پذیر ممکن است نگرانی‌های اقتصادی و اخلاقی نیز ایجاد کند چراکه صنعت کشاورزی هنوز برای بسیاری سودآور است و تخمین زده می‌شود که یک چهارم نیروی کار جهان برای درآمد به کشاورزی متکی هستند.

گارسیا مارتینز بر این باور است که یک رویکرد متعادل و محتاطانه برای عرضه این غذا‌ها ضروری است و باید به گونه‌ای انجام شود که مکمل کشاورزی باشد.

وی بیان داشت: «در حالی که بسیاری از این غذا‌ها می‌توانند به طور قابل توجهی انعطاف پذیری و پایداری غذا را افزایش دهند، اما باید برای اطمینان از مفید بودن شان تحقیقات بیشتری در مورد تأثیرات سلامتی آنها انجام شده و اثرات اقتصادی آنها نیز بر کارگران کشاورزی و عدالت انتقال از فرآیند‌های غذایی سنتی به صنعتی که به نیروی کار کمتر نیاز دارند بررسی شود.»