نجات حیات وحش با تولید غذا از هوا!

جنگل‌ها در سراسر جهان به منظور پرورش سویا برای غذا دادن به حیوانات قطع می‌شوند. بررسی‌های جامعی که تا به امروز انجام شده‌اند، نشان می‌دهند که استفاده از انرژی خورشیدی برای تبدیل دی‌اکسید کربن به مواد شیمیایی برای رشد باکتری‌هایی که می‌توانند خورده شوند، این امکان را فراهم می‌کند که همان میزان پروتئین را در یک دهم زمین تولید کنیم.

"دوریان لگر"(Dorian Leger)، پژوهشگر "موسسه ماکس پلانک"(Max Planck Institute) آلمان گفت: این روش می‌تواند تاثیرات مفیدی را بر محیط زیست داشته باشد. اگر شما ۱۰ کیلومتر مربع مزرعه لوبیای سویا در آمازون داشته باشید، این امکان وجود دارد که بتوانید یک کیلومتر مربع از آن را به پنل‌های خورشیدی اختصاص دهید و بقیه را دوباره به جنگل تبدیل کنید.

به گفته لگر، تولید مواد غذایی در حالت ایده آل به مناطقی منتقل خواهد شد که تنوع زیستی در آنها متمرکز نشده است.

ایده "غذا از هوا"، به کار بردن انرژی تجدیدپذیر برای جذب مستقیم کربن از هوا و تبدیل کردن آن به یک ترکیب ساده مانند "فرمات"(Formate) است که باکتری‌ها می‌توانند از آن تغذیه کنند. چندین شرکت سعی دارند تولید غذا از هوا را تجاری‌سازی کنند. برای نمونه، شرکت "Solar Foods of Finland" قصد دارد کارخانه‌ای را در سال ۲۰۲۳ راه‌اندازی کند.

برخی از پیشرفت‌ها در این زمینه در حال حاضر ثبت شده‌اند. یک شرکت موسوم به "Calysta" در حال حاضر به تولید غذای حیوانات از باکتری‌هایی پرداخته که از متان تغذیه می‌کنند اما متان از منابع فسیلی نشات می‌گیرد.

اگرچه در حال حاضر همه فناوری‌های لازم برای تبدیل غذا از هوا با استفاده از الکتریسیته وجود دارد اما بحث‌هایی در مورد نحوه مقایسه آن با کشاورزی مرسوم از نظر بازدهی و کاربری زمین وجود دارد. بنابراین، لگر و همکارانش، دقیق‌ترین تحلیلی را که تاکنون انجام شده است، براساس داده‌های تجربی انجام دادند.

برای نمونه، اگرچه پنل‌های خورشیدی می‌توانند ۲۰ درصد از انرژی نور را به الکتریسیته تبدیل کنند اما در عمل، مزارع خورشیدی فقط پنج درصد از انرژی در دسترس را جذب می‌کنند زیرا همه زمین با پنل‌های خورشیدی پوشیده نشده است. این گروه پژوهشی برای کاشت محصولات متداول از جمله سویا، نیشکر، برنج و گندم، زمین‌های موجود در ۱۸۰ کشور را از سال ۲۰۱۷ تا ۲۰۱۹ مورد استفاده قرار دادند.

نتیجه‌گیری پژوهشگران این است که شاید با به کار بردن هر ناحیه از زمین بتوان بیش از ۱۰ برابر پروتئین را به واسطه روش غذا از هوا با استفاده از محصول سویا تولید کرد. سویا، غنی‌ترین محصول پروتئینی است که به صورت گسترده‌ای به عنوان خوراک دام مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مناطقی مانند آمازون، زمین‌های بیشتری در حال جنگل‌زدایی است تا جای مناسب برای مزارع سویا و گاوداری‌ها فراهم شود. این کار به حیات وحش آسیب می‌رساند و دی‌اکسید کربن منتشر می‌کند. رشد محصولات بیوانرژی نیز تقاضا را برای زمین افزایش می‌دهد و به از دست رفتن زیستگاه‌ها منجر می‌شود.

شاید این فرآیند جدید بتواند غذایی با حداقل دو برابر میزان کالری محصولاتی مانند گندم و برنج تولید کند. لگر گفت: آیا ما می‌توانیم عملکردی بهتر از کاری داشته باشیم که محصولات پس از میلیون‌ها سال تکامل و تولید مثل انجام می‌دهند؟ تجزیه و تحلیل‌های ما نشان می‌دهند که این موضوع ممکن است.

وی افزود: محصولات اصلی معمولا کمتر از یک درصد انرژی خورشیدی را به زیست‌توده برداشت شده تبدیل می‌کنند. دلایل بسیاری برای این موضوع وجود دارند؛ از جمله این که گیاهانی که کمتر از طیف خورشیدی استفاده می‌کنند، در اثر نور اضافی آسیب می‌بینند و باید بین جذب کربن دی‌اکسید با از دست رفتن آب تعادل برقرار کنند. علاوه بر این، فقط بخش کوچکی از گیاهان زراعی، خوراکی هستند و بیشتر آنها در زمستان رشد نمی‌کنند.

لگر ادامه داد: با بهبود فناوری، زمین‌های غذا از هوا، پیشرفت بیشتری خواهند داشت.

این پژوهش، در مجله "PNAS" به چاپ رسید.