Rehua ja ruokaa – tulevaisuuden proteiinituotannon tutkimus ja pilotointi
Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Jero Ahola
Teknologian tutkimuskeskus VTT, Juha-Pekka Pitkänen
Tulevaisuuden ravinto valmistuu hiilidioksidista ja sähköstä
Ihmisen aiheuttamista kasvihuonepäästöistä 20–30 prosenttia syntyy maataloudesta. Samalla ilmastonmuutos aiheuttaa maataloudelle monia ongelmia, kuten pitkiä kuivuus- tai sadekausia ja lämpötilojen nousua. Maapallon kasvavan väestön ravinnonsaanti pitää pystyä turvaamaan, mutta maatalouden tuotanto ei ole siihen tarpeeksi kestävää eikä riittävää.
Lappeenrannan teknillisen yliopiston (LUT) sähkötekniikan ja Teknologian tutkimuskeskus VTT:n bioprosessitekniikan tutkijat kehittävät Neo-Carbon Food -nimistä prosessia, jonka avulla hiilidioksidista ja uusiutuvasta sähköstä tuotetaan ravinnoksi sopivia proteiineja. Prosessi irrottaa ruoantuotannon paikasta ja ilmasto-olosuhteista. Se voidaan toteuttaa missä tahansa, missä on saatavilla uusiutuvaa energiaa – vaikka aavikolla tai kerrostaloasunnossa.
Proteiinit tuotetaan mikrobikäymisen avulla suljetussa kierrossa. Sähköstä saatava energia syötetään mikrobeille vetynä, ja proteiinien rakennusaineena toimiva hiilidioksidi otetaan ilmasta. Lisäksi mikrobeille annetaan välttämättömiä kivennäisaineita, kuten typpeä, fosforia, kalsiumia ja kaliumia.
Kun mikrobit ovat kasvaneet riittävästi, osa niistä siivilöidään pois ja kuivataan. Valmiin mikrobimassan proteiinipitoisuus on korkeampi kuin soijalla. Proteiinia voidaan käyttää eläinten ravintona sellaisenaan tai esimerkiksi rehun seassa. Varsinaiseksi elintarvikkeeksi sillä on vielä matkaa, mutta idea on, että tulevaisuudessa tutkimusryhmän keksintö ruokkisi myös ihmisiä.
Tutkimusryhmän proteiineja tuottava reaktori on toistaiseksi mukin kokoinen, ja sillä on tuotettu vasta korkeintaan kymmeniä grammoja proteiinia. Rahoituksen turvin tutkijat rakentavat prosessorista suuremman pilottiversion, joka kytketään LUT:n aurinkovoimalaan.
Pilotin myötä tuotantoprosessin odotetaan herättävän liike-elämän kiinnostuksen. Prosessi voitaisiin sijoittaa esimerkiksi panimoiden tai bioetanolilaitosten yhteyteen, jolloin niissä vapautuva hiilidioksidi saataisiin mikrobien käyttöön.
Tutkimushanke voi vaikuttaa merkittävästi maatalouden tulevaisuuteen ja muotoihin, sillä prosessia voi monistaa mielin määrin. Tiimin tavoite on Tulevaisuuden tekijät -ohjelman rahoituksella kasvattaa laboratorilaitteiston proteiinintuotanto tuhatkertaiseksi.
Työryhmä:
Prof. Jero Ahola, LUT
TkT Juha-Pekka Pitkänen, VTT
DI Leo Ojala, VTT
TkT Vesa Ruuskanen, LUT
TkT, dos. Pasi Vainikka, VTT
