Bioreaktor könnte der Durchbruch im Kampf gegen den Welthunger sein
Ein speziell entwickelter Bioreaktor erzeugt mithilfe von Elektrizität aus Kohlendioxid einfache Proteinmahlzeiten. Die Forscher rund um den Leitenden Forscher Juha-Pekka Pitkänen vom VTT Technical Research Center in Finnland hoffen die Methode so weit vorantreiben zu können, um den Welthunger zu bekämpfen. Doch auch in anderen Bereichen könnte diese Pulver-Nahrung zum Einsatz kommen.
Funktionsweise des Bioreaktors
Die Forscher verwendeten eine Reihe von Bioreaktoren von der Größe einer Kaffee-Tasse. Diese befüllten sie mit Wasser, freiem Kohlendioxid sowie Mikroorganismen. Über Solarkollektoren wurde Elektrizität zugeführt, um die Elektrolyse einzuleiten. Bei dem Prozess der Elektrolyse werden komplexe Substanzen durch Elektrizität aufgespalten.
Mit diesem Versuchsaufbau war es den Forschern möglich eine kleine Menge an festem Material aus der wässrigen Lösung zu gewinnen. Innerhalb von zwei Wochen konnten die Bioreaktoren einen Löffel des Pulvers produzieren. Diese Pulvernahrung besteht zu etwa 50 % aus Proteinen, 25 % Kohlenhydrate sowie weitere 25 % verteilen sich auf Fette und Nukleinsäuren.
Die Konsistenz des Endproduktes könnte durch eine andere Zusammensetzung der verwendeten Mikroorganismen angepasst werden.
Welche Möglichkeiten erschließen sich durch diese neue Methode?
Eine erste Einsatzmöglichkeit wäre die Bioreaktoren in Gebieten einzusetzen, die regelmäßig von großen Hungersnöten geplagt sind. Da die Bioreaktoren wenig Platz benötigen und völlig unabhängig von äußeren Umweltfaktoren sind, im Gegensatz zur klassischen Landwirtschaft, können sie praktisch überall eingesetzt werden. Der Prozess läuft in einem geschlossenen System ab, dadurch würde es keine auch keine Auswirkungen auf die Umwelt mehr geben.
Theoretisch wäre es auch möglich als Privatperson seine Nahrung von zu Hause aus zu produzieren. Doch auch in der Landwirtschaft könnte man diese Methode verwenden, um Viehfutter zu produzieren. Dadurch würde ein großer Teil der landwirtschaftlich genutzten Fläche wieder frei und könnte anderweitig verwendet werden. Wie zum Beispiel für die Forstwirtschaft.
Die Raumfahrt könnte dieses Verfahren ebenfalls verwenden. Da das gewonnene Pulver dem Ernährungsprofil eines Grundnahrungsmittels entspricht, wäre es auch optimal als Verpflegung auf langen Raumflügen geeignet.
Zukunftsaussichten. Welche Pläne haben die Forscher für die Zukunft?
Die Forscher bemühen sich nun größere Mengen zu produzieren, die für die Entwicklung und Prüfung von Futter- und Nahrungsmitteln ausreichen. Doch wie bereits erwähnt benötigt man bisher für etwa 1 Gramm des Pulvers zwei Wochen. Daher würden sie bei diesem Tempo Jahrzehnte benötigen, um die erforderliche Menge zu produzieren.
Die Forscher konzentrieren sich nun auf die Weiterentwicklung der Technologie. Die Verbesserung der Reaktorkonzepte zur Effizienzsteigerung und die Steuerung des Prozesses sollen weiter ausgebaut werden.
In Zukunft soll daraus idealerweise ein Massenprodukt werden, dessen Preis mit zunehmender Häufigkeit und Verwendung fällt. Wie schnell die Kommerzialisierung dieser Idee jedoch ablaufen wird, hängt stark von der Mitarbeit der Wirtschaft ab, fügten die Wissenschaftler hinzu.
Quellen: Lappeenranta University of Technology (LUT) and VTT Technical Research Centre of Finland
Bild: Lappeenranta University of Technology (LUT) and VTT Technical Research Centre of Finland
