Protein từ không khí loãng? Các chuyên gia hoài nghi

Protein đơn bào là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn, nhưng vẫn chưa phải là carbon âm tính hoặc thậm chí là carbon trung tính

Với việc các chính phủ và người tiêu dùng toàn cầu ngày càng tìm cách giảm lượng khí thải carbon, thức ăn chăn nuôi trung tính carbon hoặc thậm chí là âm tính carbon có thể đại diện cho một thứ gì đó tuyệt vời. Nhưng liệu chiếc chén thánh đặc biệt này có chứng minh được nhiều điều hơn là một huyền thoại? Các chuyên gia nói rằng, trong tương lai, chúng ta có thể tìm thấy thỏa thuận thực sự.

Nhiều loại thực vật có carbon âm tự nhiên — nghĩa là chúng hấp thụ nhiều carbon hơn là thải ra. Chỉ cần nghĩ đến những nỗ lực trồng nhiều cây hơn để cứu rừng nhiệt đới Amazon, nơi đóng vai trò là một trong những bể hấp thụ carbon lớn nhất thế giới. Bởi vì thực vật chiếm phần lớn thức ăn được sử dụng trong chăn nuôi, nên có vẻ như thức ăn đó cũng có thể đạt được trạng thái âm carbon, hoặc ít nhất là trung hòa carbon. Và với những tiến bộ trong công nghệ – và đặc biệt là khả năng nuôi cấy các sinh vật đơn bào của chúng ta – ngày càng có nhiều công ty khởi nghiệp tuyên bố có khả năng hút carbon thẳng ra khỏi không khí và biến nó thành protein.

Tuy nhiên, theo Henrik Wenzel, giáo sư tại Đại học Nam Đan Mạch và là người đứng đầu nhóm Kỹ thuật Vòng đời của trường, nghiên cứu về lượng khí thải carbon, lượng khí thải carbon từ thức ăn bắt nguồn từ cách nó được sản xuất. Ông nói, các protein đơn bào cũng không ngoại lệ. Về mặt kỹ thuật, có thể hút carbon ra khỏi bầu khí quyển và biến nó thành thức ăn cho động vật, nhưng điều đó không có nghĩa là kết quả cuối cùng là carbon âm tính hoặc thậm chí là carbon trung tính — chưa.

“Có thiết thực không? Theo ý kiến ​​​​của tôi, bồi thẩm đoàn vẫn chưa đồng ý với điều đó,” Larry Feinberg, Giám đốc điều hành và đồng sáng lập của công ty protein đơn bào KnipBio cho biết. “Nhưng liệu có thể không? Chắc chắn.”

Vi khuẩn ăn carbon như thế nào

Nói về việc biến carbon thành protein và thức ăn chăn nuôi nghe có vẻ phức tạp về mặt công nghệ, nhưng thực tế nó không mới lạ như người ta tưởng. Về cơ bản, tất cả các sinh vật sống đều tiêu thụ carbon dưới dạng thức ăn nào đó. Đường, ví dụ, bao gồm carbon.

Mục đích của các công ty khởi nghiệp nói rằng họ biến carbon thành thức ăn chăn nuôi là loại bỏ người trung gian và làm như vậy, giảm tác động môi trường liên quan đến việc sản xuất thức ăn chăn nuôi. Nhưng họ có rất nhiều lựa chọn tiềm năng để lựa chọn, Feinberg nói. Cung cấp cho vi khuẩn một loại khí chứa carbon như mêtan là một lựa chọn, nhưng nó có thể phức tạp về mặt kỹ thuật. Bất kỳ số lượng chất rắn nào cũng có trên bàn, nhưng vi khuẩn có xu hướng thích cùng loại thức ăn rắn hơn là các sinh vật phức tạp hơn. Có thể cho chúng ăn thứ gì đó thường khó tiêu hóa, chẳng hạn như cellulose từ gỗ, nhưng thường cần một bước trung gian để làm cho carbon dễ tiếp cận hơn.

Feinberg tin rằng chất lỏng có lẽ là điểm hấp dẫn – đặc biệt là metanol. Tuy nhiên, một lần nữa, có rất nhiều cách khác nhau để tạo ra metanol. Chắc chắn, bạn có thể thu khí sinh học từ bãi rác và chuyển đổi nó thành metanol, điều này sẽ ngăn khí mêtan từ bãi rác gây ô nhiễm bầu khí quyển. Hoặc bạn chỉ có thể biến khí tự nhiên thành metanol – dễ dàng hơn, rẻ hơn và có nhiều khả năng khiến các nhà bảo vệ môi trường phản đối việc khai thác nhiên liệu hóa thạch tức giận.

Feinberg nói, thực tế là hầu hết các protein đơn bào trên thị trường hiện nay, bao gồm cả những protein do KnipBio sản xuất, đều được tạo ra bằng cách sử dụng khí tự nhiên làm nguyên liệu. Alan Shaw, Giám đốc điều hành của nhà sản xuất protein đơn bào Calysta, cho biết tuyên bố rằng bất kỳ sản phẩm nào hút carbon ra khỏi không khí thay vì từ mặt đất nên được coi là một hạt muối rất lớn.

“Chi phí tập trung [enough CO2 from the air] để cho phép bạn chạy một quy trình công nghiệp là điều hoàn toàn bị cấm và sẽ không bao giờ thấy được ánh sáng ban ngày ở quy mô công nghiệp, và tôi có thể nói với tư cách là người đã dành 25 năm qua để mở rộng quy trình lên men,” Shaw nói. “Công nghệ đó được phát triển bởi NASA, và đó hoàn toàn là nơi nó thuộc về; đó là khoa học viễn tưởng.”

Nguyên liệu và sử dụng năng lượng

Mặc dù sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch có nghĩa là rất ít, nếu có, các protein đơn bào trung tính với carbon, Shaw tin rằng có một con đường tiến tới tính trung lập với carbon cho Calysta và cho các công ty khác trong không gian.

Calysta sử dụng khí đốt tự nhiên bị mắc kẹt — nghĩa là nguồn cung cấp khí đốt tự nhiên bị hạn chế hoặc không có khả năng tiếp cận chuỗi vận chuyển — làm nguyên liệu lựa chọn của mình. Thực tế là nó cung cấp một lối thoát cho khí đốt tự nhiên nếu không sẽ phải vật lộn để tiếp cận thị trường quốc tế giúp giữ giá ở mức thấp. Quá trình lên men tạo ra carbon dioxide (CO2) như một sản phẩm phụ, và lượng carbon này thải vào khí quyển.

Nhưng nó sẽ không còn như vậy lâu nữa, Shaw nói. Mặc dù anh ấy nói rằng anh ấy chưa thể chia sẻ quá nhiều chi tiết, nhưng nhà máy đầu tiên của công ty được trang bị công nghệ thu hồi carbon đang được xây dựng ở Hoa Kỳ. Hệ thống thu hồi carbon sẽ thu thập CO2 thải ra từ quá trình lên men và lưu trữ dưới lòng đất. Shaw cho biết: Bằng cách điều khiển hệ thống thu giữ carbon và các thiết bị khác tại nhà máy bằng năng lượng tái tạo, protein từ vị trí cụ thể đó sẽ đạt được mức trung hòa carbon. Nghĩa là, nhà máy sẽ tiêu thụ lượng carbon nhiều như nó tạo ra, phủ nhận những đóng góp của nó đối với biến đổi khí hậu.

Cây Calysta nêu lên một điểm quan trọng. Theo Henrik Busch-Larsen, cựu CEO của Unibio và hiện là người sáng lập kiêm CEO của Algiecel, nhằm mục đích sản xuất các nguyên liệu thức ăn chăn nuôi từ tảo đồng thời tiếp thị công nghệ này như một khái niệm dịch vụ thu giữ carbon. Các protein đơn bào có thể sử dụng carbon làm nguồn thức ăn, nhưng chúng cần một số dạng năng lượng để thúc đẩy quá trình chuyển đổi carbon thành sinh khối có thể sử dụng được. Busch-Larsen nói, trong một cánh đồng hoa màu, mặt trời sẽ cung cấp năng lượng đó. Nhưng trong môi trường công nghiệp, chẳng hạn như lò phản ứng quang điện, nó phải đến từ một số nguồn khác.

Nếu năng lượng đó đến từ trang trại năng lượng mặt trời hoặc từ lưới điện 100% xanh, thì nhà sản xuất tế bào đơn đó có thể gần đạt được mức trung hòa carbon hoặc thậm chí có thể âm. Nhưng nếu bạn đang lấy điện từ một nhà máy than, Busch-Larsen nói, đó là một câu chuyện khác, bởi vì năng lượng bạn sử dụng đang tạo ra lượng khí thải carbon đáng kể.

Một bức tranh rộng lớn hơn

Thu hồi carbon và tiếp cận năng lượng tái tạo mở đường cho các nhà sản xuất protein đơn bào hướng tới tính trung hòa carbon, nhưng việc tạo ra một thành phần thức ăn chăn nuôi thực sự không có carbon — một thành phần không chỉ tránh phát thải carbon mà còn thực sự hấp thụ chúng — lại là một vấn đề khác. Tuy nhiên, nó có thể một ngày nào đó có thể.

Shaw cho biết, việc phát triển năng lực kỹ thuật để tái chế lượng khí thải carbon từ quá trình lên men không quá khó. Điều đó có thể được thực hiện ngay hôm nay, với các vi khuẩn và thiết bị được sử dụng trong các nhà máy hiện có và đã lên kế hoạch của Calysta.

Tuy nhiên, để sử dụng CO của nhà máy2 Shaw cho biết khí thải làm nguồn thức ăn cho vi khuẩn sẽ yêu cầu trộn khí thải với hydro. Và hydro tại thời điểm này tốn kém hơn so với việc vận hành một hệ thống thu hồi và cô lập carbon.

“Nếu hydro trở nên cạnh tranh về chi phí, chúng ta có thể trộn nó với CO2 và đưa nó trở lại lò phản ứng – điều đó thật tuyệt vời,” Shaw nói. “Chúng ta không cần thay đổi công nghệ để sử dụng CO2 và hydro. Chúng tôi đã có một nhà máy hoàn toàn có thể mở rộng. … Chỉ là hiện tại mua rẻ hơn [natural gas and electricity] khỏi lưới điện và đưa carbon trở lại mặt đất.”

Vì vậy, hiện tại, vi khuẩn hút carbon sẽ vẫn là giấc mơ của tương lai. Nhưng vẫn có những lợi ích môi trường liên quan đến các protein đơn bào có thể giúp thế giới chống lại biến đổi khí hậu.

Busch-Larsen cho biết, lợi ích môi trường chính liên quan đến việc sản xuất protein thay thế không chỉ là giảm lượng khí thải carbon, mà còn là sử dụng đất canh tác. Một nhà máy duy nhất nằm trong khu công nghiệp hoặc ở vùng sâu vùng xa gần khí đốt tự nhiên không thể tiếp cận có thể sản xuất hàng tấn protein mà nếu không sẽ cần hàng héc ta đất để phát triển. Với nhu cầu protein toàn cầu ngày càng tăng, điều đó có nghĩa là protein đơn bào có thể giúp ngăn chặn nạn phá rừng tiếp tục từ các bể chứa carbon quan trọng như rừng nhiệt đới Amazon. Ông nói, và việc duy trì hoặc thậm chí khôi phục các khu rừng toàn cầu có nghĩa là tổng lượng carbon trong khí quyển ít hơn và ít biến đổi khí hậu hơn trong thời gian dài.

Busch-Larsen nói: “Tôi thực sự tin rằng các giải pháp sinh học là nhân tố thay đổi cuộc chơi và tôi cũng đang hình dung ra một tương lai nơi bạn có thể trồng rừng thay vì làm giảm diện tích rừng vì bạn có thể sản xuất nhiều sản phẩm protein thay thế này một cách công nghiệp”.


Feed Mill of the Future bổ sung kỹ thuật số

Các thương hiệu thức ăn chăn nuôi của WATT Chiến lược thức ăn chăn nuôi và các tạp chí Thức ăn chăn nuôi & Ngũ cốc hợp lực để ra mắt phần bổ sung kỹ thuật số hàng tháng Nhà máy thức ăn chăn nuôi của Tương lai. Mỗi phiên bản nhằm mục đích cung cấp cho các bên liên quan trong ngành thức ăn chăn nuôi nội dung hướng tới tương lai, hiểu biết sâu sắc về thị trường và tiêu điểm về các công nghệ tiên tiến đang định hình ngành thức ăn chăn nuôi toàn cầu trong tương lai.

Đăng ký ngay hôm nay! https://bit.ly/3dWzow7

#Protein #từ #không #khí #loãng #Các #chuyên #gia #hoài #nghi

Trả lời