Je kunt sojabonen misschien niet als ontbijt eten, lunch en diner, maar de dieren die je eet wel. De teelt van het basisgewas beslaat een gebied dat vijf keer zo groot is als het VK, en 85% van dat areaal wordt gebruikt voor veevoer. Dankzij de verwachte snelle groei van zowel de wereldbevolking als de vleesetende mondiale middenklasse, De vraag naar sojabonen zal tegen 2050 met 80% groeien, meer dan enig ander basisgewas.

Met bouwland tegen een premie, ons verlangen naar dierlijke producten is al verantwoordelijk voor de ontbossing van grote delen van de Amazone en andere regenwouden. Deze enorme toename van de vraag zal waarschijnlijk leiden tot nog veel meer vernietiging, precies op het moment dat we de op een na grootste oorzaak van de opwarming van de aarde moeten beteugelen.

Maar deze vernietiging is nog geen zekerheid. Ik ben onlangs naar IJsland gereisd om een ​​hypermoderne commerciële technologie te onderzoeken die de fotosynthese bevordert. Het kan helpen de biodiversiteit te redden, CO₂-zuigende ecosystemen die zo belangrijk zijn voor de gezondheid van onze planeet.

Fotosynthese hacken

Licht, kooldioxide, en water geven planten leven. Door fotosynthese, planten zetten deze drie ingrediënten om in de vitale koolhydraten die nodig zijn om te bloeien en bloeien. Maar de conventionele landbouw heeft verrassend weinig controle over deze factoren. Het is afhankelijk van de zon om te schijnen, en hoewel irrigatie de gewasopbrengst aanzienlijk heeft verbeterd, waterschaarste is vaak een probleem voor boeren.

Deze nieuwe methode, getest in het geothermische park Hellisheidi in IJsland, verwisselt zonlicht met LED-licht, zoet water met zouter "brak" water, en omgevingslucht met geconcentreerde kooldioxide, controle van hun concentraties in innovatieve modules die fotobioreactoren worden genoemd. Zie ze als kernreactoren, behalve met geconcentreerde CO2 en licht als input en organisch materiaal als output.

Deze fotobioreactoren zijn ontworpen om geen sojabonen te kweken, maar plantenmicro-organismen. In buizen van verschillende vormen en maten, vloeistoffen rijk aan micro-algen worden voorzichtig geroerd, en blootgesteld aan licht, water, en CO₂. Gebruikmakend van dezelfde logica als systemen die door NASA zijn ontworpen voor ruimtereizen, ze recyclen koolstof, fosfor en stikstof. Vergeleken met de conventionele landbouw, deze closed-loop modules zorgen voor een veel betere controle en meting van meststoffen en water, CO₂ efficiënter gebruiken, hebben een lager risico op gewasverlies door besmetting, ongedierte, en stormen.

Het belangrijkste is, ze maximaliseren de efficiëntie van het belangrijkste ingrediënt in fotosynthese:licht. Door de microalgenvloeistof constant in beweging te houden en de temperatuur en oogsttijd nauwkeurig te regelen, deze micro-organismen worden blootgesteld aan de maximale gezonde hoeveelheid licht, het afwerpen van de natuurlijke beperkingen van de dag-nachtcyclus en het weer.

Met behulp van deze techniek, fotobioreactoren kunnen een vergelijkbare voedingswaarde bieden als sojabonen bij minder dan 0,6% van het land- en watergebruik. Een productie-eenheid gebruikt 130m² om 10 te groeien, 500 kg biomassa per jaar - een 200-voudige verbetering in hulpbronnenefficiëntie.

Een schaalbare oplossing

De reactoren hebben een minimale ecologische voetafdruk. IJslandse reactoren worden geothermisch aangedreven, en kan worden gecombineerd met elke vorm van hernieuwbare elektriciteit. Na de koolstofkosten van de productie, het zijn netto-absorbeerders van CO₂. Ze elimineren de noodzaak van pesticiden en herbiciden. Ze kunnen op onproductieve gronden worden geplaatst, en kan verticaal worden gestapeld zoals LEGO-stenen. Het modulaire ontwerp zou zelfs in stadscentra kunnen worden toegepast.

Cruciaal, de technologie is kosteneffectief. Vooral dankzij de commercialisering van cannabis, LED-technologie is nu veel goedkoper en efficiënter dan voorheen, en andere recente technische innovaties hebben de kosten verder verlaagd. Als rekening wordt gehouden met de geldelijke kosten van de milieu- en sociale schade veroorzaakt door de sojateelt, microalgen bieden nu veel meer waar voor hun geld, zij het met een hoger niveau van initiële investeringen die nodig zijn voor producenten. Terwijl de verschuiving van conventionele landbouw naar technische vaardigheden een korte periode van intensieve training zou vergen, voor zowel boeren als staten zouden deze kosten ruimschoots worden gecompenseerd door grotere winsten en een gemakkelijke productie.

Verdere proeven zijn nodig om te bewijzen dat een volledig op microalgen gebaseerd dieet op de lange termijn niet schadelijk is voor de diergezondheid, maar onderzoek suggereert dat ze het potentieel hebben om kuikens te voeden, kippen, varkens, en koeien. Fotobioreactoren zouden al kunnen worden gebruikt om microalgenstammen te kweken die ook geschikt zijn voor menselijke consumptie, zoals populaire gezondheidsvoedsel spirulina.

De vee-economie, net als veel andere industrieën, heeft de neiging om resistent te zijn tegen verandering. Maar deze alternatieve voedselsystemen zijn nu haalbaar, en indien ondersteund door soja-afhankelijke regeringen, de technologie kan miljoenen hectaren regenwoud redden, en ruimte te bieden voor de herinplanting van reeds ontboste gebieden. Naarmate de druk op landen om de uitstoot te verminderen toeneemt, zo'n overstap wordt waarschijnlijk steeds aantrekkelijker.

Het zou ook waardevolle land- en watervoorraden kunnen vrijmaken om een ​​bevolking te voeden die naar verwachting de komende 80 jaar met de helft zal toenemen. Met meer extreme patronen van zondvloed, droogte, en mislukte oogsten verwacht als de planeet opwarmt foto-bioreactoren zoals deze zou hongersnood voor miljoenen kunnen voorkomen. Zoals met veel van de existentiële problemen van de planeet, de oplossingen zijn er. We hoeven ze alleen maar uit te voeren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.