L’agricoltura è una delle attività umane più difficili da decarbonizzare; le persone devono mangiare, ma le pratiche di utilizzo del territorio associate alla coltivazione dei raccolti rappresentano circa un quarto delle emissioni globali di gas serra. I ricercatori dell’Università della California, Irvine e di altre istituzioni valutano una nuova soluzione a questo problema, che elimini del tutto le aziende agricole.
In uno studio pubblicato oggi su Sostenibilità della natura, il team di scienziati guidato dall’UCI valuta il potenziale di una produzione sintetica su larga scala di grassi alimentari attraverso processi chimici e biologici. Le materie prime per questo metodo sono le stesse utilizzate dalle piante: idrogeno nell’acqua e anidride carbonica nell’aria.
“La sintesi su larga scala di molecole commestibili attraverso mezzi chimici e biologici senza materie prime agricole è una possibilità molto reale”, ha affermato l’autore principale Steven Davis, professore di scienza del sistema Terra all’UCI. “Tale “cibo senza azienda agricola” potrebbe evitare enormi quantità di emissioni di riscaldamento climatico, salvaguardando allo stesso tempo i terreni ricchi di biodiversità che altrimenti potrebbero essere bonificati per le aziende agricole”.
Davis e i suoi coautori evidenziano nel documento altri benefici ambientali e sociali derivanti dal cibo non coltivato in agricoltura, tra cui la riduzione dell’uso dell’acqua e dell’inquinamento dei bacini idrografici, il controllo locale sulla produzione alimentare, la diminuzione del rischio di carenze alimentari legate alle condizioni meteorologiche e una minore necessità di risorse alimentari. manodopera agricola sottopagata e fisicamente impegnativa. Un altro vantaggio, secondo Davis, sarebbe la possibilità di riportare i terreni agricoli esistenti allo stato naturale, il che potrebbe migliorare la biodiversità e creare pozzi naturali di carbonio.
“Mi piace l’idea di non dipendere dalla fotosintesi per tutto ciò che mangiamo”, ha detto Davis. “A qualunque scala, la sintesi del cibo allevierà la concorrenza tra gli ecosistemi naturali e l’agricoltura, evitando così i numerosi costi ambientali dell’agricoltura”.
Davis ha sottolineato la pratica di radere al suolo le foreste pluviali tropicali per creare spazio per le piantagioni di olio di palma. Biscotti, cracker, snack e molti altri prodotti di fascia media sono realizzati con grassi alimentari provenienti da questa fonte. Ha chiesto se qualcuno avrebbe notato se l’olio usato per cuocere i biscotti provenisse da una raffineria alimentare lungo la strada invece che da una piantagione in Indonesia.
Gli autori dell’articolo hanno affermato di aver concentrato gran parte della loro attenzione sui grassi perché sono i “nutrienti più semplici da sintetizzare termochimicamente”, indicando tecniche consolidate di produzione di sapone e di chimica dei polimeri su larga scala.
I ricercatori hanno stimato che i grassi di derivazione agricola corrispondono a circa 1-3 grammi di anidride carbonica emessa per mille calorie, mentre i grassi molecolarmente identici sintetizzati da materie prime di gas naturale utilizzando l’elettricità disponibile produrrebbero meno di un grammo di CO2.2 emissioni equivalenti e quasi zero emissioni se si utilizza la cattura del carbonio dall’aria e da fonti di elettricità non emittenti.
“La bellezza dei grassi è che puoi sintetizzarli con processi che non coinvolgono la biologia. È tutta chimica e, per questo motivo, puoi operare a pressioni e temperature più elevate che consentono un’efficienza eccellente”, ha detto Davis. “Potresti quindi costruire grandi reattori per farlo su larga scala.”
Una grande domanda rimane: le persone accetteranno il cibo creato in questo modo?
“Il cibo è un problema più difficile dell’elettricità; poche persone si preoccupano da dove provengono gli elettroni nella nostra presa a muro, ma molte persone si preoccupano molto della provenienza del loro cibo”, ha detto Davis. “Gli alimenti trasformati sono quindi un probabile utilizzo per i grassi sintetici. Le persone potrebbero essere meno preoccupate del tipo di grasso presente in un biscotto o in una crosta di torta acquistati in negozio perché non sanno cosa c’è dentro in questo momento.”
I collaboratori di Davis in questo progetto di ricerca, che ha ricevuto sostegno finanziario dalla National Science Foundation e dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, includevano Ken Caldeira, Carnegie Institution for Science, Stanford, California, e Breakthrough Energy, Kirkland Wash.; Kathleen Alexander, Ian McKay e Matthew Shaner, Orca Sciences, Kirkland, Washington; Juan Moreno-Cruz, Università di Waterloo, Ontario, Canada; Chaopeng Hong, Università Tsinghua, Shenzhen, Cina.
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