Kredit:CSIRO
Når klimaet opvarmes, den jord, vi bruger til at dyrke energiintensive afgrøder som hvede og majs, bliver mindre produktive. Vi er nødt til at finde måder at brødføde jordens voksende befolkning, som ikke er så belastende for miljøet.
En potentiel løsning er at dyrke mikroalger - mikroskopiske akvatiske organismer, der er spækket med næringsstoffer. Mikroalger er encellede organismer, der ligner bittesmå piller og smager lidt som græs.
De er relativt nemme at dyrke og har flere fordele i forhold til animalsk og planteprotein.
1. Mindre miljøbelastning
Alger kræver ikke pesticider for at opretholde deres produktivitet. Alger kan også dyrkes i spildevand (vand, der er blevet brugt i hjemmet eller i en industriel proces), optager næringsstoffer og andre opløste stoffer i deres biomasse. Det resulterer i, at færre forurenende stoffer frigives til miljøet og mindre forurening i vores vandveje.
2. Den kan dyrkes året rundt
Høj vækst og reproduktionshastighed betyder, at mikroalger kan fordoble deres biomasse på så lidt som en til tre dage, afhængig af årstiden. Mens deres væksthastighed er langsommere om vinteren, de er ikke begrænset til en vækstsæson, såsom planter, eller en lang modningsperiode, såsom dyr.
Det betyder, at mikroalger producerer mere biomasse på et givet areal om året, end dyr eller planter.
Høje vækstrater betyder også hyppig høst. Dette gør mikroalgekulturer mere modstandsdygtige over for pludselige eller ekstreme vejrbegivenheder, hvor produktionstab kan kun være flere dages vækst frem for hele den årlige afgrøde.
3. Det har mere protein
Alger producerer mere protein end plantebaserede fødevarer, herunder sojabønner og bælgfrugter. Mens alger producerer 3,5-13 tons protein per hektar om året, soja- og bælgfrugter producerer 0,5-1,8 tons protein pr. hektar pr. år.
Den højere væksthastighed af mikroalger og evnen til at producere deres egen mad fra solen, betyder, at mikroalgeproteinudbyttet er mere end 100 gange større end dyrebaserede proteiner, inklusive oksekød, æg og mejeriprodukter (0,01—0,23 tons pr. hektar pr. år).
Mikroalger smager lidt som græs. Kredit:CSIRO
4. Gårde kan bygges hvor som helst
Algeproduktionssystemer kræver ikke agerjord. De omfatter enten åbne damme eller lukkede kar med en lyskilde, kendt som fotobioreaktorer. Systemerne kan bygges næsten overalt, herunder ikke-produktiv jord eller i havet.
Åbne damme er lavvandede (mellem 10 og 50 cm dybe), og algekulturen cirkuleres blidt af et skovlhjul. Lukkede fotobioreaktorer består af en række rør eller flade paneler, hvorigennem alger cirkuleres. Begge typer produktionssystemer kan modificeres, så de passer til miljøet.
5. Det kræver ikke frisk vand
Tusindvis af marine og flodmundings mikroalgearter vokser bedst i havvand frem for ferskvand. Dette ville mindske vores afhængighed af ferskvand til fødevareproduktion.
6. Det er nærende
Alger har længe været anerkendt for deres ernæringsmæssige egenskaber, dannet en vital fødekilde i menneskets kost siden så tidligt som 14, 000 f.Kr. I løbet af de sidste par årtier, mikroalger er blevet brugt i vitamintilskud og helsekostprodukter, inklusive proteinbarer og pulvere, grønne smoothies og Omega-3 kapsler.
Mikroalger indeholder proteiner, fedtstoffer, kulhydrater og andre ernæringskomponenter, der har bred potentiel anvendelse i fødevareindustrien. For eksempel, alger har en bred vifte af aminosyrer, der understøtter menneskelig vækst og udvikling; nogle er sammenlignelige med niveauet i æg, soja- og hvedeprotein.
Til dato, mikroalger er med succes blevet inkorporeret i en række spiselige produkter for at øge deres næringsværdi, inklusive yoghurt, kiks, brød og pasta. Producenter har været i stand til at bytte plante til algeprotein ved blot at introducere det som et pulver i produktionsstrømme.
Udover at tilføje næringsstoffer, mikroalger har andre egenskaber, der letter deres inkorporering i fødevarer, herunder emulgering, skummende, gelering, og optagelse af fedt og vand.
Brug af mikroalger i emulsioner giver mulighed for et fald i procentdelen af olie, viser lovende for deres potentielle anvendelse i fedtfattige produkter. Når det tilsættes desserter som farvestoffer, cellestrukturen i mikroalger beskytter pigmenter mod termisk nedbrydning under forarbejdning, gør det muligt for fødevarer at bevare deres livlighed.
Mikroalger produceres kommercielt i Hutt Lagoon i det vestlige Australien. Kredit:Wikimedia Commons
7. Det er grusomhedsfrit
Alger kan høstes ved sedimentation, flotation eller filtrering, med ikke et slagteri eller levende eksportør i sigte.
8. Det kan bruges i bæredygtige produkter
Mikroalger bliver i stigende grad brugt som bæredygtige komponenter i andre produkter, herunder kosmetik, nutraceuticals, industrielle enzymer og bioplast, og som et biobrændstof til at erstatte fossile brændstoffer på nichemarkeder.
Mange mikroalger har høje niveauer af palmitinsyre. Denne syre er også hovedbestanddelen af palmeolie - en meget brugt olie i fødevareproduktionen, som driver masseafskovning og tab af dyrenes levesteder. At erstatte palmeolie med mikroalger ville mindske afhængigheden af denne ubæredygtige industri.
9. En mulighed for udviklingsregioner
Den lavteknologiske, grundlæggende infrastruktur, der er nødvendig for mikroalgeopdræt, kunne give økonomiske muligheder for udviklingsregioner. For eksempel, forskning har vist, at en række afrikanske nationer har passende jord, arbejds- og klimatiske forhold til at dyrke mikroalger som en kilde til bioenergi.
Hvor hen nu?
Mikroalger produceres kommercielt i Australien, herunder ved Hutt Lagoon i det vestlige Australien, verdens største mikroalgeproduktionsanlæg. der, algen Dunaliella salina dyrkes til at producere beta-caroten, et fødevarepigment og kilde til vitamin A.
Andre steder i Australien, mikroalger dyrkes for at producere Spirulina, som markedsføres som helsekost. Forskere udvikler brugen af mikroalger yderligere, herunder som fodertilskud til kødkvæg.
Men det nuværende udvalg af mikroalgeprodukter, der dyrkes i Australien, er begrænset. Nationen har et passende klima og teknologien; nu har den brug for avlere og producenter.
Offentlig støtte er påkrævet for at sætte landbrugs- og fremstillingssektorerne i stand til at skabe algebaserede produkter - nuværende stimulusudgifter giver en sådan mulighed. Dette vil ikke kun skabe nye arbejdspladser, men gør det muligt for australske virksomheder at blive mere robuste i fremtiden.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.
Sidste artikelKlimaforsker på løfte midt i pandemien
Næste artikelCoronavirus har ringe indflydelse på klimaet:FN-agentur