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Produção de alimentos microbianos em larga escala com energia solar

A produção de micróbios ricos em nutrientes com energia solar fotovoltaica tem o potencial de produzir mais alimentos com menos recursos, de acordo com um grupo de pesquisa alemão que modelou a produção em grande escala de biomassa microbiana combinando energia fotovoltaica montada no solo, ar, água e nutrientes.

Imagem: Envato Elements

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Cientistas da Universidade de Göttingen (Alemanha) propuseram combinar a geração de energia solar com a produção de proteínas microbianas, que acreditam poder ser uma alternativa às proteínas vegetais e animais e garantir a segurança alimentar e reduzir o consumo terrestre.

A produção de proteínas microbianas, que consiste em um pó que pode ser utilizado como ração rica em proteínas para animais ou como alimento para pessoas, pode ser realizada por bactérias, fungos, leveduras e algas, sendo considerada uma alternativa aos cultivos convencionais . Os cientistas observam que ainda não foi feita uma comparação quantitativa entre a agricultura tradicional e os sistemas de proteína microbiana movidos a energia fotovoltaica, em termos de uso da terra e eficiência energética.

“Mostramos que a produção de alimentos microbianos supera as safras básicas em termos de rendimento calórico e de proteína por área de terra em todos os níveis relevantes de irradiação solar”, afirmam os acadêmicos no artigo “A produção de proteína microbiana movida a energia fotovoltaica pode usar a terra e a luz solar com mais eficiência do que culturas convencionais ”, publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences dos Estados Unidos da América (PNAS).

PV-SCP: sol, ar e água

O grupo alemão modelou a produção em larga escala de biomassa microbiana, também conhecida como single cell protein SCP (Single Cell Protein), combinando energia fotovoltaica montada no solo, ar, água e nutrientes para o crescimento de proteínas microbianas. Com essa configuração, a energia fotovoltaica é usada para converter o CO2 atmosférico derivado da captura direta de ar em biomassa microbiana.

Primeiro, a eletricidade gerada pela planta solar é usada para produzir energia química que é armazenada em doadores de elétrons, como hidrogênio, metanol e formato. Isso é então convertido em energia química armazenada na biomassa por meio do crescimento microbiano. Na última etapa de filtração do processo, nucleotídeos, ácidos graxos e carboidratos são descartados da biomassa e apenas proteínas são preservadas.

Maior eficiência

De acordo com as conclusões do pesquisador, a produção de SCP com energia solar requer apenas 10% da superfície terrestre em comparação com a soja, que é a cultura vegetal mais eficiente. Além disso, o relatório observa que plantas e animais usam aproximadamente 100 e 10.000 vezes mais água para gerar calorias equivalentes, respectivamente.

“O estudo calculou que, mesmo em climas do norte com menos sol, a produção de alimentos microbianos movidos a energia solar pode exceder em muito a das safras básicas, ao mesmo tempo que minimiza o uso de água e fertilizantes”, observaram os acadêmicos. “É importante destacar que essa produção também pode estar localizada em regiões não aptas para a agricultura, como os desertos”.

No entanto, eles também reconheceram que os SCPs podem enfrentar dificuldade de aceitação do consumidor no mercado de alimentos ou pressão de preço no mercado de alimentos para animais.

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