Изкуствени въглехидрати за устойчиво производство на храни
Какви алтернативи на конвенционалното земеделие съществуват за производство на въглехидрати за храна и фуражи? Учени от Хайделбергския университет са извършили моделни изчисления за изкуствено производство на захар и въз основа на това синтез на други въглехидрати като нишесте. Те разглеждат въпроса дали част от човешките калории трябва да бъдат изпълнени по екологичен начин от храни, направени от тях. Със своето проучване, в което те извършват изчисления на потреблението на енергия, изискванията за пространство и разходите, те искат да предизвикат изследователски интерес и осъзнаване на тези технологични възможности.
Съобщение за пресата
Хайделберг, 21 август 2020 г.
Изкуствени въглехидрати за устойчиво производство на храни
Учени от Хайделберг извършват моделни изчисления за производство на синтетична захар
Какви алтернативи на конвенционалното земеделие съществуват за производство на въглехидрати за храна и фуражи? Учени от Хайделбергския университет са извършили моделни изчисления за изкуствено производство на захар и въз основа на това синтез на други въглехидрати като нишесте. Те разглеждат въпроса дали част от човешките калории трябва да бъдат изпълнени по екологичен начин от храни, направени от тях. Със своето проучване, в което, отчитайки вече наличните технологии, те извършват изчисления на енергопотреблението, консумацията на пространство и разходите, проф. Д-р Улрих Плат и д-р. Флориан Дингер от Института по физика на околната среда в Руперто Карола събужда изследователския интерес и осъзнаването на тези технологични възможности.
„Конвенционалното земеделие е в задънена улица. Въпреки всички успехи, той не може да се експлоатира без голямо замърсяване на околната среда като потреблението на земя и вода, използването на пестициди и използването на големи количества изкуствени торове “, подчертава проф. Плат. Учените виждат изход в производството на изкуствени въглехидрати от атмосферния въглероден диоксид и вода с помощта на възобновяеми енергии като фотоволтаици. „Всички технологии, необходими за това, са или налични в търговската мрежа, или, в случай на захар, най-малко разработени в лабораторен мащаб. Досега обаче не са провеждани конкретни изследвания в посока синтез на въглехидрати в промишлен мащаб, тъй като досега производството на биогенни въглехидрати е било по-икономически конкурентоспособно. Кога синтетичната захар би била конкурентна, зависи преди всичко от прогнозните намаления на разходите при производството на водород чрез електролиза “, обяснява д-р. Нещата.
Конкурентоспособността на синтетичната захар не зависи само от спадащите разходи за синтез, но и от резултата от оценка на „истинските разходи“ на конвенционалното земеделие, според учените от Хайделберг. Като се вземат предвид екологичните и социално-икономическите щети, те приемат, че разходите за производство на биогенна захар са поне три пъти по-високите от търгуваните в момента цени. „Основен двигател на разходите е огромното потребление на вода в конвенционалното земеделие. Тъй като резервоарите за подпочвени води се изчерпват в много полусухи райони като Калифорния и Индия, земеделието там вероятно може да се извършва в дългосрочен план само със значително по-скъпа вода от морски обезсоляващи инсталации “, казва Улрих Плат.
Изследователите смятат, че синтетичните продукти имат потенциал да покрият голяма част от човешките калории. Освен това те могат да се използват като храна за микроорганизми, гъбички или селскостопански животни, за да се подобри устойчивостта на останалото биогенно производство на мазнини и протеини. В дългосрочен план изследователите от Хайделберг предлагат разделение на задачите между производството на синтетични и биогенни храни за безопасно и устойчиво хранене. Те предполагат, че производството на изкуствени въглехидрати в индустриален мащаб използва значително по-малко пространство, вода и енергия. В дългосрочен план учените смятат, че е възможно напълно да се превърне производството на захар в изкуствено производство. „Ако е технически осъществимо, всички преработени храни като хляб и тестени изделия трябва да бъдат направени отчасти от синтезирано нишесте и синтезирани мазнини. Конвенционалното земеделие ще продължи да произвежда плодове, зеленчуци и месо “, казва проф. Плат.
Резултатите от изследването са публикувани в списание „Frontiers in Sustainable Food Systems“.