Ими "кормят" бактерии — и получается дрожжеподобная микробиологическая биомасса, попробовать мороженое из которой можно в Сингапуре. В будущем ученые хотели бы производить продукты питания круглый год даже в странах с более прохладным климатом.
"Наша идея — делать еду из воздуха", — говорит Юха-Пекка Питкянен, технический директор компании Solar Foods.
Он имеет в виду, что производственный процесс частично основан на содержащихся в воздухе элементах, таких как азот, углекислый газ и водяной пар.
В результате ферментации, начатой при поддержке возобновляемой электроэнергии, из бактерий вырастает желтоватая масса под названием Solein.
По словам Питкянена, в отличие от классического сельского хозяйства, производство новых органических продуктов питания не выбрасывает CO2 в атмосферу: здесь нет тракторов, удобрений или проблем с метаном, связанных со стадами крупного рогатого скота.
"Другими словами, экологический след Solein в 100 раз меньше, чем у говядины", — сравнивает он.
Нетребовательный и местный
Технология производства Solein основана на одной из бактерий, живущих в финской природе.
"Культура растет, используя водород для получения энергии и CO2 в качестве источника углерода. Кроме того, ей необходимы минералы и азот", — объясняет Юха-Пекка Питкянен.
По словам технологического менеджера, преимущество предприятия в том, что культура хорошо себя чувствует даже в условиях ограниченных ресурсов.
"В отличие от растений, нашей бактерии не нужны никакие углеродные соединения для извлечения энергии", — объясняет он.
Когда растение связывает CO2 с помощью энергии света, оно производит органические энергосодержащие соединения: глюкозу, аминокислоты и жиры. Другими словами, растение производит сахар, который может быть использован другими организмами в качестве сырья для дальнейшего брожения.
"В нашем методе не нужны никакие растительные материалы. Бактерия использует водород в качестве источника энергии", — сравнивает Питкянен.
По его словам, лозунг "пища из воздуха" означает, что только 5% необходимых ресурсов — минералов — являются физическими. Остальное — это возобновляемая электроэнергия, CO2, кислород и азот: "По сути, 95% наших ресурсов могут поступать из воздуха".
Впрочем, в настоящее время из воздуха поступает лишь около 10% углекислого газа, необходимого для производства продукта. Причина прозаична – технология улавливания CO2 до сих пор очень дорогая.
"Сегодня мы получаем газ от поставщика в Финляндии. Это побочный продукт в процессе производства хлорида кальция, то есть он вырабатывается из карбоната кальция", — говорит Питкянен.
Азот компания покупает в форме аммиака у норвежской компании по производству удобрений Yara, а электроэнергию у производителей возобновляемой энергии по фиксированной цене. Водород Solar Foods производит на месте, расщепляя воду на водород и кислород с помощью электричества. Часть водорода также поставляется норвежской компанией Nel.
"Для производства одного килограмма сухой пищевой массы требуется около 50 кВтч энергии. Сюда же входят этапы сушки порошка", — объясняет Питкянен.
Другими словами, на производство килограмма порошка требуется четверть энергозатрат семьи, проживающей в небольшой квартире в течение одного месяца.
Подходит и веганам
Поскольку желтый порошок Solein производится путем культивирования бактерий, по словам Питкянена, он подойдет и веганам.
"Строго говоря, это не растительный и не животный белок. По сути, Solein — это микробиологическая биомасса, напоминающая дрожжи или спирулину", — сравнивает специалист.
Золотистый цвет Solein придают каротиноиды, вырабатываемые бактериями: те же соединения окрашивают морковь и сладкий картофель в желтый.
"У него довольно нейтральный вкус. Аминокислота глутамин придает ему легкий привкус умами, присутствуют нотки каротиноидов", — описывает технологический менеджер.
Окончательные вкусовые качества также зависят от того, содержит ли пища больше воды или жира.
"Solein на 65–70% состоит из белка, поэтому он является хорошим источником протеина. Он также обладает, так сказать, свойствами суперпродукта: содержит фолиевую кислоту, витамин B12 и другие витамины группы B", — перечисляет Питкянен.
Кроме того, из биомассы человек получает железо и каротиноиды, которые организм превращает в витамин А, поэтому Питкянен рассматривает Solein как возможное решение проблемы дефицита питательных веществ в мире.
Круглогодичное производство
В настоящее время Solein можно попробовать только в Сингапуре, где местный ресторан предлагает приготовленное из него мороженое. По мнению Питкянена, вопрос здесь в скорости бюрократических процессов. Так называемые "новые продукты питания", такие, как Solein, сначала должны получить разрешение на безопасность от государства.
По словам специалиста, Сингапур хочет уменьшить свою зависимость от других стран, и потому процесс пошел быстро. Страна поставила цель достичь 30% самообеспечения к 2030 году.
"Наша новая концепция производства продуктов питания очень подходит для Сингапура, поскольку для нее не нужны поля, а только электричество, воздух и минералы", — объясняет Питкянен.
"В Европейском Союзе такие вопросы решаются медленно, и здесь больше бумажной волокиты", — говорит технологический менеджер. Однако он выражает надежду, что через некоторое время новые органические продукты питания разрешат продавать и в Евросоюзе.
Solar Foods в настоящее время строит свой первый демонстрационный завод для более крупного производства.
"Он в 100 раз больше, чем наш нынешний пилотный, а бюджет составляет около 40 миллионов евро", — описывает Питкянен. При этом компания привлекла около 100 миллионов евро инвестиций, включая субсидии правительства Финляндии.
Однако, по словам Питкянена, идея Solar Food не совсем уникальна: "Одна американская компания зашла так же далеко, как и мы. Они еще не вышли на рынок, но уже строят завод".
Кроме того, в этой же области работают несколько небольших предприятий. По словам технологического менеджера, у Solar Foods есть несколько компаний-партнеров в странах Северной Европы.
"Я думаю, это хорошо, что мы не одиноки. Мы не единственные сумасшедшие, которые делают подобные вещи", — смеется он.
Питкянен объясняет, что теми, кто работает в этой сфере, в первую очередь движет желание решить вопросы, связанные с изменением климата, нестабильностью и ростом численности населения.
"Наша технология так или иначе может обеспечить решение всех этих проблем", — говорит он. Благодаря ей продукты питания можно производить в районах, где климат не благоприятствует круглогодичному выращиванию.
"Это поддержит продовольственную безопасность и является наиболее экологически чистым способом производства белка", — отмечает Питкянен.
Юха-Пекка Питканен, технический директор и соучредитель финского стартапа Solar Foods, выступил со вступительной презентацией "Пища из электричества и CO2" на заключительной конференции "Puit ja Toit" Программы повышения ценности ресурсов (ResTA) 19 октября в Тарту.