Hướng đi mới đảm bảo an ninh lương thực cho tương lai

Ngày đăng:09-08-2021 (528 lượt xem )

Ý tưởng kết hợp sản xuất điện mặt trời với sản xuất protein vi sinh vật, giải pháp hay thay cho protein động thực vật, vừa giúp đảm bảo an ninh lương thực lại tiết kiệm quỹ đất và làm cho môi trường thêm sạch hơn.

Trang tin pin NLMT trực tuyến Đức Pv-magazine (PMC) số đầu tháng 8/2021 cho hay, các nhà khoa học ở Đại học Göttingen, Đức (GU) vừa trình làng mô hình PV-SCP sản xuất đại trà sinh khối vi sinh vật (Solar-powered Single-Cell Protein- PV-SCP) bằng cách kết hợp tấm pin quang điện lắp trên mặt đất với không khí, nước và dưỡng chất, tạo ra nhiều thực phẩm hơn cho cộng đồng mà lại tiêu hao ít tài nguyên hơn. Mô hình rất thích hợp với vùng đất bỏ hoang không thể canh tác nông nghiệp được.

   

Quy trình PV-SCP cần 3 thứ:  mặt trời, không khí và nước

 Theo GU, việc sản xuất protein vi sinh vật, đặc biệt là dạng bột có thể sử dụng làm thức ăn giàu protein cho động vật hoặc cho người, có thể được thực hiện bởi vi khuẩn, nấm, men và tảo, giải pháp thay cho trồng cây lương thực truyền thống. Từ lâu, khoa học rất quan tâm đến mối quan hệ giữa nông nghiệp truyền thống với sử dụng năng lượng sạch hiệu quả, đặc biệt, sử dụng đất và năng lượng vì nó vẫn chưa được quan tâm đúng mức.

 Nghiên cứu của GU được công bố trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (PNAS) số ra tháng 7/2021 nhấn mạnh đến vai trò của sản xuất thực phẩm vi sinh, nó tốt hơn so với canh tác nông nghiệp bằng giao trồng về năng suất calo và protein tính theo diện tích đất, nhất là nơi có nhiều nắng, đất phi nông nghiệp.

Mô hình sản xuất thực phẩm vi sinh quy mô lớn bằng năng lượng mặt trời của GU còn được gọi là protein đơn bào (SCP), hay sản xuất lương thực từ không khí. Được thực hiện thông qua quá trình kết hợp quang điện trên mặt đất, không khí, nước và chất dinh dưỡng để tạo ra các protein vi sinh vật. Theo cấu hình này, pin năng lượng mặt trời PV được sử dụng để chuyển đổi CO2 thu được trực tiếp từ không khí thành sinh khối vi sinh vật.

Trước tiên, điện năng do nhà máy năng lượng mặt trời tạo ra được sử dụng để sản xuất năng lượng hóa học, lưu trữ trong các electron donors (nhà tài trợ điện tử), đó là những chất như hydro, metanol và formate. Sau đó, năng lượng này được chuyển hóa thành năng lượng hóa học được lưu trữ trong sinh khối nhờ sự phát triển của vi sinh vật. Trong bước tinh lọc cuối cùng, nucleotide, axit béo và carbohydrate được loại bỏ khỏi sinh khối và chỉ giữ lại protein.

Theo GU, việc sản xuất SCP sử dụng năng lượng mặt trời chỉ cần 10% diện tích đất so với canh tác đậu tương, loại cây trồng hiệu quả nhất. Tiết kiệm khá nhiều nước nếu canh tác, hay chăn nuôi để ra lượng calo tương ứng. SCP có thể sử dụng ít nước hơn 100 lần so với trồng cây và 10.000 lần nếu là chăn nuôi.

“Nghiên cứu cho thấy ở cả những vùng khí hậu phía Bắc ít nắng, sản lượng thực phẩm vi sinh sử dụng năng lượng mặt trời cũng cho sản lượng cao hơn rất nhiều so với các loại cây trồng chủ lực, đồng thời giảm thiểu tối đa  nước và phân bón. Lợi thế là tận dụng những vùng đất không thích hợp cho sản xuất nông nghiệp, như sa mạc hay vùng đồi khô cằn bỏ hoang”, các nhà khoa học GU khẳng định.

Tuy nhiên, nhóm dự án cũng thừa nhận, SCP có thể phải đối mặt với sự chấp nhận của người tiêu dùng hoặc áp lực về giá cả nếu dùng làm thức ăn chăn nuôi. Vì vậy những rào cản này hiện đang được GU nghiên cứu tối ưu hóa, và hy vọng sớm đưa vào ứng dụng đại trà trong tương lai gần.

   

 Sản phẩm công nghệ PV-SCP thích hợp cả cho con người lẫn vật nuôi

Khắc Nam

Các tin tức khác:

DANH MỤC
Liên hiệp hội đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba
Slide
Ban Chấp hành khóa IV ra mắt Đại hội
Slide
GS. TSKH Đặng Vũ Minh - Chủ tịch Liên hiệp hội Việt Nam phát biểu chỉ đạo Đại hội
Slide
Chủ tịch UBND tỉnh tặng bằng khen cho các cá nhân tiêu biểu
Slide
LIÊN KẾT WEBSITE
Thống kê truy cập
  Số người online:  8
  Hôm nay:  37
  Tháng này:  29284
  Tổng số truy cập:  2088795