Штучні вуглеводи для сталого виробництва їжі
Які альтернативи традиційному сільському господарству існують для отримання вуглеводів для їжі та кормів? Вчені з Гейдельберзького університету провели модельні розрахунки для штучного виробництва цукру і, виходячи з цього, синтезу інших вуглеводів, таких як крохмаль. Вони розглядають питання, чи можна задовольнити частину потреб людини в калоріях екологічно чистим способом із продуктів, виготовлених з них. Своїм дослідженням, в якому вони проводять розрахунки споживання енергії, потреб у просторі та витрат, вони хочуть викликати науковий інтерес та усвідомлення цих технологічних можливостей.
прес-реліз
Гейдельберг, 21 серпня 2020 р
Штучні вуглеводи для сталого виробництва їжі
Вчені з Гейдельберга проводять модельні розрахунки виробництва синтетичного цукру
Які альтернативи традиційному сільському господарству існують для отримання вуглеводів для їжі та кормів? Вчені з Гейдельберзького університету провели модельні розрахунки для штучного виробництва цукру і, виходячи з цього, синтезу інших вуглеводів, таких як крохмаль. Вони розглядають питання, чи можна задовольнити частину людських потреб у калоріях екологічно чистим способом із продуктів, виготовлених з них. Проводячи своє дослідження, в якому, враховуючи вже доступні сьогодні технології, вони проводять розрахунки енергоспоживання, споживання простору та витрат, проф. Ульріх Платт і доктор Флоріан Дінгер з Інституту фізики навколишнього середовища при Руперто Карола викликає науковий інтерес та усвідомлення цих технологічних можливостей.
«Звичайне сільське господарство зайшло в глухий кут. Незважаючи на всі успіхи, він не може експлуатуватися без серйозних забруднень навколишнього середовища, таких як споживання землі та води, використання пестицидів та використання великої кількості штучних добрив », - підкреслює професор Платт. Вихід бачать у виробництві штучних вуглеводів з атмосферного вуглекислого газу та води за допомогою відновлюваних джерел енергії, таких як фотоелектричні. «Всі технології, необхідні для цього, є або комерційно доступними, або, у випадку з цукром, принаймні розроблені в лабораторних масштабах. Однак дотепер не проводилось жодних конкретних досліджень у напрямку синтезу вуглеводів у промислових масштабах, оскільки виробництво біогенних вуглеводів на сьогоднішній день було більш економічно конкурентоспроможним. Коли синтетичний цукор буде конкурентоспроможним, залежить насамперед від прогнозованого зменшення витрат на виробництво водню за рахунок електролізу ", - пояснює д-р. Речі.
Конкурентоспроможність синтетичного цукру залежить не тільки від падіння витрат на синтез, але й від результату оцінки "справжніх витрат" звичайного сільського господарства, на думку вчених з Гейдельберга. Беручи до уваги екологічну та соціально-економічну шкоду, вони припускають, що витрати на виробництво біогенного цукру принаймні втричі перевищують ціну, що торгується в даний час. «Основним фактором витрат є величезне споживання води у звичайному сільському господарстві. Оскільки резервуари підземних вод закінчуються в багатьох напівзасушливих регіонах, таких як Каліфорнія та Індія, сільське господарство там, ймовірно, може функціонувати в довгостроковій перспективі лише із значно дорожчою водою з морських опріснювальних установок », - каже Ульріх Плат.
Дослідники розглядають синтетичні продукти як такі, що мають потенціал для покриття значної частини потреб людини в калоріях. Крім того, їх можна використовувати як їжу для мікроорганізмів, грибів або сільськогосподарських тварин для поліпшення стійкості біогенного виробництва, що залишився, жирів і білків. У довгостроковій перспективі дослідники Гейдельберга пропонують розподіл завдань між виробництвом синтетичної та біогенної їжі для безпечного та стійкого харчування. Вони припускають, що для виробництва штучних вуглеводів у промислових масштабах використовується значно менше місця, води та енергії. У довгостроковій перспективі вчені вважають можливим повністю перетворити виробництво цукру на штучне. «Якщо це технічно можливо, усі оброблені харчові продукти, такі як хліб та макарони, повинні бути виготовлені частково із синтезованого крохмалю та синтезованих жирів. Звичайне сільське господарство продовжуватиме виробляти фрукти, овочі та м’ясо ”, - говорить професор Платт.
Результати дослідження опубліковані в журналі "Frontiers in Sustainable Food Systems".