Население планеты Земля неустанно растет. На данный момент насчитывается порядка 8 миллиардов людей. У каждого из них есть свои индивидуальные потребности и желания, но есть и такие, что применимы ко всем, независимо от страны, религии, пола или возраста. Это первичные потребности человека, т.е. физиологические: воздух, вода, пища, сон и секс.

Очевидно, что без воздуха долго не протянешь, в отличие от последнего пункта. Однако вопрос обеспечения пищей постоянно растущую популяцию нашего вида становится все острее и острее. Как говорится, у нас есть все, вот только всего на всех не хватает. Пока одни ученые думает о колонизации и последующем терраформировании других планет, другие сосредоточены на новых сельскохозяйственных культурах, новых методах выращивания пищи, ее обработки и хранения.

Группа ученых из Гёттингенского университета (Германия) считают, что будущее не за новым сортом кукурузы или картофеля, а за микроорганизмами. Используя солнечные панели им удалось вырастить микробный белок. Данный метод, по их словам, намного эффективнее, стабильнее и экологичнее, чем выращивание классических культур.

Какие именно микроорганизмы использовались в разработке, насколько сложен процесс, и сколько продукта, полученного таким методом, нужно, чтобы накормить человека? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Проблема продовольственного обеспечения достаточно глобальна. Численность населения растет, как и площадь земли, используемая для выращивания продуктов. Однако Земля не безграничная и не плоская, чтобы всю ее засеять пшеницей и радоваться урожаю. Многие регионы не пригодны для выращивания культур массового потребления, не говоря уже о климатических особенностях, а также о глобальных климатических изменениях, которые тем или иным образом влияют на урожайность по всей планете. Большая часть Земли покрыта водой, на которой пшеницу особо не вырастишь. Но многие считают, что именно мировой океан будет основным кормильцем людей, хотя и тут есть масса проблем и сложностей.

Если упростить гастрономические предпочтения человека, то можно сказать, что мы непривередливы. Для нормального функционирования организм требует определенного количества определенных питательных веществ. Что является источником этих веществ — организму безразлично. Голод не тетка, как говорится. Посему исследования по получению питательных веществ из микробной биомассы, таких как микробный белок или одноклеточный белок (SCP от single-cell protein), являются крайне перспективным вариантом разрешения продовольственного кризиса.

На данный момент уже есть полноценное производство SCP из грибов, водорослей и бактерий. Сырье, используемое для выращивания этих микробов, обычно представляет собой либо глюкозу сельскохозяйственного происхождения, либо метан и метанол ископаемого происхождения.

Тем не менее более устойчивой альтернативой, которая сводит к минимуму использование ископаемого углерода и сельскохозяйственных земель, является использование возобновляемой энергии (в данном случае фотоэлектрической) для преобразования атмосферного углекислого газа и воды в молекулы, которые могут служить донорами электронов для микроорганизмов.

Авторы исследования считают, что использование солнечной энергии позволяет сравнить потенциал производства продуктов питания с использованием микробов и современного сельского хозяйства на равных условиях, поскольку обе технологии зависят от одних и тех же первичных ресурсов (земля, солнечный свет, вода и удобрения).

В рассматриваемом нами сегодня труде ученые попытались понять, насколько продуктивными могут быть системы производства SCP на базе фотовольтаики* (PV-SCP). То есть провести сравнение с точки зрения производства калорий и белка в единицу времени и необходимой для этого площади земли.