Еда из воздуха. Финны предлагают производить продукты из воды, электричества и углекислоты

Николай ВоронинКорреспондент по вопросам науки и технологий

Image captionТак выглядит "еда из воздуха"

Можно ли производить еду прямо из воздуха? Революционная идея финских ученых звучит настолько амбициозно, что больше похожа на вымысел писателя-фантаста или сказку про скатерть-самобранку. Однако, с точки зрения науки, ничего фантастического в этом предложении нет.

Более того, соответствующие эксперименты уже проведены и завершились успешно, образцы продовольствия получены, а в 2021 году даже запланировано строительство первого завода по производству "воздушной еды".

За амбициозным проектом стоят команда исследователей из ЛТУ-Университета в Финляндии (бывший Лаппеенрантский технологический университет) и созданный ими стартап Solar Foods. Однако ученые скромно отмечают, что придумали только технологию, сама же идея родилась еще в 1960-е годы, на заре космической эры.

Советские и американские ученые думали, как обеспечить пропитанием людей, находящихся на орбите или совершающих долгие космические перелеты - то есть полностью оторванных от привычных нам способов добычи продовольствия.

Производство еды из воздуха рассматривалось в качестве одного из вариантов. Впрочем, на тот момент этот вариант был не слишком эффективным и крайне дорогостоящим, так что от него быстро отказались, и замысел остался нереализованным.

Только теперь, спустя более полувека, идея нашла свое практическое применение, только уже не в космосе, а на земле. И "воздушная еда" стала реальностью.

Но как это вообще возможно?

Атомный конструктор

Воздух, которым мы дышим, - это смесь газов: преимущественно азота (N), кислорода (O) и углекислого газа (CO2), а также растворенного в них водяного пара (H2O).

Но ровно из этих же элементов - углерод, водород, кислород и азот (в различных конфигурациях) - состоит и любой белок. Так что необходимое сырье для производства в воздухе есть - задача фактически сводится к тому, чтобы правильно сгруппировать атомы.

Все, что для этого нужно - электричество, чтобы разбить молекулы воды на составные части, и несколько бактерий, которые начинают размножаться, питаясь продуктами этой реакции.

"Этот процесс немного похож на выращивание дрожжей, - объясняет один из авторов технологии, профессор Юха-Пекка Питканен, - только вместо сахара тут - электричество и углекислый газ. При помощи электричества разбиваются молекулы водяного пара - и образуется водород, который является источником энергии для микроорганизмов. А CO2 - источник углерода. Из этих деталей бактерии производят белки, жиры, углеводы и даже витамины".

Понятно, что стоимость такого производства зависит в первую очередь от цены на электроэнергию. В Финляндии, где собираются построить первый завод, электричество недорогое. А углекислый газ можно даже не брать из воздуха, где его не так много, а использовать отходы производства биотоплива - заодно попутно снижая вредные выбросы.

Расчетная мощность завода - 1 млн тонн в год; этого хватит, чтобы обеспечить белком примерно 5 млн человек, то есть почти все население страны.

В будущем предложенная технология может помочь решить проблему голода в развивающихся странах (почти 800 млн человек в мире недоедает), поскольку не зависит от климата или типа почвы и позволяет производить еду в любых условиях - даже в пустыне или на Крайнем Севере.

Проект Solar Foods уже отобран для бизнес-инкубатора Европейского космического агентства - там тестируют возможность обеспечивать "воздушной едой" космические миссии на Марс.

Причем как в полете туда-обратно, так и на самой Красной планете: солнечного света там предостаточно, а атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Впрочем, основная проблема состоит в отсутствии подтвержденных запасов воды.

Это вкусно?

По вкусу и по внешнему виду полученная еда напоминает обычную пшеничную муку. Это очень питательное вещество: примерно наполовину оно состоит из белков, еще на четверть - из углеводов, остальное - жиры и нуклеиновые кислоты.

Но остается главный вопрос: насколько это вкусно? По словам разработчиков, ответ на него не так важен, поскольку есть "воздушную еду" в сыром виде никто и не предлагает.

"Это ингредиент - такой же, как мука, соевый протеин или белок молочной сыворотки, - поясняет профессор Питканен. - Он не предназначен для употребления в сыром виде. Из него можно и нужно делать готовые продукты. Хоть хлеб, хоть сосиски. Своего ярко выраженного вкуса у этой еды нет, он довольно нейтральный".

Так что соль, сахар и другие ингредиенты в теории позволят производить из искусственного протеина хоть закуски, хоть десерты, хоть основные блюда, как сейчас происходит с мукой.

еда из воздуха — Image captionТакую еду можно производить и в космосе

Ученый подчеркивает: у искусственного протеина нет задачи полностью заменить привычную нам пищу. Но в долгосрочной перспективе - с учетом борьбы с изменением климата - Solar Foods должна стать основным источником белка для горячей еды.

Со временем это поможет почти полностью отказаться от животноводства, одного из основных источников выбросов углекислого газа, и частично от земледелия - главной причины вырубки лесов.

А для начала им можно хотя бы заменить животный корм. Хотя 6 евро за кило для животного корма - дороговато. Тот же соевый протеин стоит в несколько раз дешевле. Впрочем, по мере роста производства и в местах, где дешевая солнечная энергия, себестоимость будет снижаться.

Бактерии на ужин?

Запатентовать саму технологию производства еды из воздуха невозможно, так что в теории этим может заниматься кто угодно, без всякой лицензии.

Единственное, на что можно получить патент - это на производство конкретных микроорганизмов. Ведь в конечном счете получаемый продукт - это не просто искусственный абстрактный белок с добавлением углеводов. Это вполне себе живые бактерии.

И тут возникает другой важный вопрос - психологический. Не секрет, что регулярно звучащие в последнее время призывы экологов употреблять в пищу насекомых, мягко говоря, не вызывают особого энтузиазма в цивилизованных странах. Готовы ли мы ежедневно питаться на завтрак, обед и ужин бактериями?

Однако нужно вспомнить, что, строго говоря, мы и так ежедневно едим бактерии - причем в огромном количестве. Дрожжи, кисломолочные и широко разрекламированные бифидобактерии - и множество других. И даже не задумываемся об этом.

Кисломолочные продукты — Image captionЛюбите кисломолочные продукты? Значит, любите и молочнокислые бактерии

"Конечно, у слова "бактерии" есть неприятные ассоциации, - согласен профессор Питканен, - но есть ведь не только плохие бактерии, но и хорошие, очень полезные, даже необходимые. Да что говорить, человек почти наполовину состоит из бактериальных клеток".

Более того, поскольку бактерии не относятся ни к растениям, ни к животным, то еду из воздуха можно считать даже не вегетарианской, а вполне себе веганской.

"Мне лично многие говорили, что скорее будут есть бактерии, чем насекомых, - улыбается Питканен. - Так что основной вопрос, на который предстоит найти ответ - это каким будет конечный продукт, чтобы люди захотели его есть? Он должен быть вкусным, что бы это ни было. Вкусным, доступным по цене и удобным".

"В конце концов, забота о природе - обычно не самое главное, о чем думают люди, когда выбирают себе ужин", - говорит он.

Аркадий Красильщиков

среда, 12 декабря 2018 г.