Peter Rowe, absolvent de doctorat în biologie moleculară al Universității Nottingham din Marea Britanie, fondatorul companiei britanico-olandeză Deep Ranch, a lansat recent teoria potrivit căreia se poate concepe o tehnologie durabilă și scalabilă de fermentare a gazelor care transformă CO2 din emisiile industriale într-o proteină cu o singură celulă pentru hrana animalelor.

Cercetarea celor care au inițiat start-up-ul de biotehnologie Deep  Ranch s-a concentrat pe realizarea unui proces prin care dioxidul de carbon să fie transformat într-o pulbere. Aceasta a fost numită Proton și în urma studiilor s-a stabilit că aceasta are un conținut de proteine de aproximativ 70%, mai mult decât are soia naturală, al cărei conținut de proteine este în jur de 40%.

Inițiatorii acestui proiect susțin că implementarea lui a fost necesară pentru că pentru obținerea unei mari părți din cantitatea de proteine folosite în hrana animalelor din Europa implică defrișări și pescuit excesiv în întreaga lume.

„Creșterea animalelor și piscicultura necesită alimente cu densități mari de proteine. Aproximativ 80% din recolta mondială de soia este folosită pentru creșterea bovinelor de carne și pentru lapte, iar cererea pentru aceste produse este în creștere. Acvacultura depinde de producția de făină de pește care se obține parțial din pescuitul de captură. Expansiunea suprafețelor cultivate cu soia conduce la defrișarea, încălzirea globală și distrugerea habitatelor naturale, în timp ce pescuitul excesiv pune în pericol ecosistemele și afectează echilibrul vieții din oceane. În general, producția de alimente are un rol uriaș de jucat în crizele climatice și de biodiversitate“, susține Peter Rowe.

Potrivit omului de știință, dioxidul de carbon poate proveni din mai multe surse, dar în cadrul proiectului-pilot a fost folosit gaz provenit de la o centrală de bioenergie care arde deșeurile de lemn, iar tehnologia folosită este similară celei folosite de biotehnologie pentru a produce enzime sau bere.

„Dioxidul de carbon este pus într-un rezervor de fermentație, cu hidrogen adăugat pentru a servi ca sursă de energie. După ce procesul celular este complet, proteina este apoi uscată într-o pulbere pentru a fi utilizată ca ingredient într-o hrană durabilă pentru animale“, se specifică în revista Horizon, publicată de Comisia Europeană.

Laura ZMARANDA

Da, dacă depășește anumite limite, prin efectul de seră contribuie la procesul schimbărilor climatice.

Dar să analizăm, mai întâi, rolul și importanța acestui gaz în circuitul materiei în natură.

1. Corpul tuturor plantelor, de la minuscula algă unicelulară și până la falnicul stejar multisecular, este format, peste 95%, din CO2 și apă în procesul de fotosinteză și numai 3-4% din substanțe minerale. Deci, la baza a tot ce este verde pe TERRA stă CO2.

2. Co2 cu apa formează acidul carbonic care are capacitatea de a solubiliza substanțele greu solubile din sol și a le pune la dispoziția plantelor.

3. Co2 împreună cu celelalte gaze rezultate din descompunerea materiei organice și a humusului contribuie la creșterea porozității solului, dând aspectul de teren „dospit“ căruia îi asigură o anumită elasticitate și rezistență la fenomenul de tasare-compactare.

4. Co2 cu apa formează acidul carbonic care, prin disociere, rezultă ioni de HCO-3,CO- -3 și H+ ce participă la schimbul de ioni în procesul de absorbție și metabolismul plantelor.

5. Concentrația mărită de CO2 (10%) din depozit asigură păstrarea fructelor pe timp îndelungat.

6. Prin creșterea concentrației de CO2 de la 0,03% la 0,28% fotosinteza crește de 3 ori deoarece CO2 absorbit prin rădăcini (în sol concentrația de CO2 este de 10 ori mai mare) ajunge la frunză și participă la fenomenul de fotosinteză. Maximum de fotosinteză se realizează la concentrația de 2-5%.

7. Semințele cu repaus germinal îndelungat (semințe „tari“) nu încolțesc decât într-o atmosferă  bogată în CO2 de peste 0,5%.

8. Concentrația de CO2 degajată de sol constituie un indice al fertilității solului, confirmând că solul este bogat în materie organică și are o activitate biologică intensă, iar sistemul radicular este bine oxigenat și are o respirație corespunzătoare.

Ce s-ar întâmpla dacă s-ar realiza ceea ce scrie în unele reviste că:

„În 2018 s-a stabilit ca până în anul 2030 emisiile globale de CO2 să fie înjumătățite, iar în anul 2050 reduse la zero“?

Ce ar însemna lipsa de CO2 din atmosferă?

Ar însemna că nu mai poate avea loc procesul de fotosinteză care stă la baza a tot ce mișcă pe pământ: oameni, animale, păsări, microorganisme, dar și mașini, trenuri, vapoare, avioane etc. Toate își iau energia din energia solară care a fost transformată în energie chimică în procesul de fotosinteză prin substanțele organice sintetizate.

Cum s-ar putea anula emisiile de CO2?

Aceasta ar însemna să se lichideze tot ce este viață pe pământ pentru că tot ce este viu respiră și rezultă CO2.

Prin urmare, afirmația este total nefundamentală.

Corect ar fi să se spună că emisiile de CO2 nu trebuie să fie mai mari decât capacitatea clorofilei de a asimila acest gaz. Dar și această afirmație este relativă deoarece suprafața verde, cantitatea de clorofilă, poate fi mărită continuu prin acoperirea întregii suprafețe a pământului cu plante verzi și menținerea vegetației cât mai mult pentru a capta razele solare.

Rezultă că CO2 poate fi captat de masa vegetală și sechestrat în humus.

S-a stabilit că un hectar de teren agricol degajă zilnic 135 kg CO2, din care 75 kg de către microorganisme și 60 kg de către sistemul radicular.

Un hectar cu plante agricole absoarbe într-o zi 250-500 kg de CO2.

La o recoltă de 10 t/ha plantele asimilează 4.500 kg C din 16-17 t CO2 din 40 milioane m3 aer.

Cantitatea de 1 kg humus din sol blochează 3,06 kg CO2.

Există multiple posibilități de reducere a emisiilor de CO2, și anume:

• o afânare moderată a solului încetinește activitatea microorganismelor și reduce emisiile de CO2;
• s-au realizat unele tractoare care funcționează cu gaz metan și reduc emisiile totale cu 80%;
• alte tractoare, deși consumă motorină, evacuează apă și azot;
• extinderea suprafețelor împădurite deoarece 1 ha de pădure fixează 6-10 t C și degajă 10-12 t oxigen.

Măsurile de reducere a emisiilor de CO2 nu trebuie căutate în agricultură deoarece agricultura participă cu cca 12% și agricultura alături de silvicultură sunt sectoarele care consumă CO2.

Așa se explică și măsurile stabilite de UE ca după recoltarea culturilor principale, pe anumite suprafețe (de dorit cât mai mari), să se însămânțeze „culturile verzi“ care printre multiplele avantaje îl au și pe acela de a folosi CO2 până la sosirea înghețului.

În aceeași direcție sunt și recomandările marilor noștri agronomi ca în zonele și în anii cu precipitații mai bogate și întotdeauna pe suprafețele irigate terenul să fie menținut „permanent verde“.

Prin urmare, renunțând la ideea că emisiile de CO2 trebuie reduse la zero, acest gaz este de mare valoare și de neînlocuit în procesul de fotosinteză, iar omenirea are capacitatea să dirijeze aceste fenomene în folosul ei.

Prof. dr. ing. Vasile POPESCU

În iunie 2015, aproximativ 60 de persoane din 21 de națiuni, reprezentând comunități agricole și științifice, instituții de învățământ, factori de decizie politică și ONG-uri s-au reunit în Costa Rica pentru a elabora un plan pentru o mișcare internațională unită în jurul unui obiectiv comun: inversarea încălzirii globale și stoparea foametei mondiale prin facilitarea și accelerarea tranziției globale către agricultura regenerativă și gestionarea terenurilor. În ianuarie 2017, Regeneration International, entitatea care a inițiat această mișcare, a obținut statutul de organizație non-profit. Miliarde de Agave este unul dintre proiectele sale, iar scopul lui este de a planta un miliard de agave la nivel global care vor avea capacitatea de a extrage și a stoca un miliard de tone de CO2. Campania va fi finanțată prin donații și investiții publice și private.

Un sistem cu multiple avantaje

Un grup-pionier de fermieri mexicani au hotărât să transforme peisajul în care își desfășoară activitatea și să își îmbunătățească mijloacele de trai. Au făcut asta prin adoptarea sistemului revoluționar propus de organizația Regeneration International. Concret, acest sistem presupune plantarea densă, 1.600-2.500 pe hectar, a unei specii de agave și a unor copaci din specia mesquite recunoscuți pentru capacitatea lor de a fixa azotul. Scopul proiectului Miliarde de Agave se bazează pe o strategie de regenerare a ecosistemelor, care a fost recent adoptată de mai multe ferme mexicane inovatoare aflate în regiunea deșertului din Guanajuato. Această strategie presupune două direcții de acțiune, și anume cultivarea plantelor de agave în combinație cu specii de copaci care au capacitatea de fixare a azotului și pășunatul rotativ al animalelor. Rezultatul este un sistem care funcționează bine chiar și pe terenurile degradate, semi-aride și în cadrul căruia se obține multă biomasă și furaje hrănitoare. Sistemul adoptat de fermierii mexicani produce cantități mari de frunze de agave și rădăcini – până la o tonă de biomasă pe parcursul a 8-10 ani de viață a plantei. Acest sistem agroforestier reduce presiunea supraexploatării terenurilor fragile și îmbunătățește sănătatea solului și capacitatea lui de a reține apa, în timp ce extrage și stochează cantități masive de CO₂.

Pot extrage și depozita deasupra solului 30-60 tone de CO₂ pe an

Plantele de agave și copacii care fixează azotul, dens intercalați, au capacitatea de a extrage și sechestra cantități masive de CO₂ atmosferic. De asemenea, produc mai multă biomasă supraterană și subterană și furaje pentru animale în mod continuu, de la an la an, mai mult decât oricare altă specie de plante care crește în deșert sau semi-deșert. Numai agavele pot extrage și depozita deasupra solului echivalentul a 30-60 tone de CO₂ pe an. Acest sistem este ideal pentru regiunile cu climă aridă și caldă pentru că agavele și copacii lor însoțitori nu necesită irigare și nu sunt afectate de creșterea temperaturilor globale și a secetei. Agavele sunt plante care prosperă chiar și pe terenuri uscate și degradate, nepotrivite pentru alt tip de culturi. Acest lucru este posibil datorită metabolismului lor acid crassulacean care le permite să extragă umezeala din aer și să o stocheze pe timpul nopții în frunzele lor groase. În timpul zilei deschiderea din frunzele lor (stomatele) se închide, reducând drastic evaporarea.

Frunzele pot fi transformate în nutreț

Începând cu al treilea an de la plantarea agavelor și pentru următorii 5-7 ani, fermierii le taie frunzele, le toacă mărunt și le pun la fermentat în recipiente închise timp de 30 de zile. Suplimentar, frunzele de agave mărunțite pot fi combinate cu un procent de 20% de păstăi de leguminoase și ramuri. Astfel produsul final va avea un nivel mai ridicat de proteine. Deși frunzele de agave masive sunt pline de saponine și lectine pe care sistemul digestiv al animalelor nu le poate digera, prin acest proces ele se transformă într-un furaj extraordinar de hrănitor. Practic, prin prelucrarea acestei materii prime și transformarea ei în siloz și prin capacitatea lor de refacere a terenurilor degradate, agavele pot face diferența dintre supraviețuire și sărăcie pentru milioane de mici fermieri și păstori din lume. În anul 7 plantația de copaci din specia mesquite și agave arată deja ca o pădure destul de densă. În anul 8 și 10 de la plantare, tulpina care cântărește între 100-200 de kilograme este recoltată și folosită pentru a produce un lichior distilat numit mescal. Între timp, plăntuțele de agavă răsărite în jurul plantelor-mamă sunt transplantate pentru a garanta creșterea continuă a biomasei și stocarea carbonului.

(D.Z)

Compania finlandeză Solar Foods și-a propus să revoluționeze toate conceptele legate de mâncare. Prin tehnologia pe care au inventat-o, reprezentanții companiei și-au propus să demonstreze că hrana poate fi obținută din alte surse decât din agricultură. Astfel, aceștia au dezvoltat o tehnologie prin care să obțină o pudră proteică, similară făinii, pe bază de dioxid de carbon, captat din aer. Inventatorii acestei pudre spun că este 100% sigură pentru consumul alimentar și că poate fi folosită în iaurturi sau alternative la carne, cum ar fi burgerii vegetali. Cum se obține, concret, această pudră?

Apa este deshidratată cu ajutorul electricității în hidrogen şi oxigen. Ulterior, hidrogenul rezultat este adăugat la CO2 folosit pentru hrănirea microbilor în timpul unui proces de fermentare. Astfel, proteinele obţinute sunt transformate în pudră. Și așa hrana viitorului nu mai are nicio legătură cu agricultura.

Compania are planuri ambițioase în ceea ce privește dezvoltarea acestui concept pentru că, după obținerea licenței de comercializare în Uniunea Europeană, și-a propus ca, pe lângă reactorul pe care îl are acum, să achiziționeze mai multe astfel de echipamente de mărimea unui autobuz.

Laura ZMARANDA