Les microbes et l'énergie solaire pourraient produire 10 fois plus de protéines que les plantes

La combinaison de l'énergie solaire et des microbes pourrait produire 10 fois plus de protéines que des cultures comme le soja

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La combinaison de l'énergie solaire et des microbes pourrait produire 10 fois plus de protéines que des cultures comme le soja. Une nouvelle étude, dirigée par des scientifiques de l'Institut Max Planck de physiologie moléculaire des plantes à Potsdam, en Allemagne, a estimé que ce mélange pourrait ouvrir la voie à la production alimentaire future en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et la pollution de l'eau.

La sécurité alimentaire c'est un "problème critique" auquel l'humanité devra faire face dans les décennies à venir avec une population mondiale qui continue de croître, les biocarburants concurrençant les cultures pour la terre et quelque 800 millions de personnes déjà sous-alimentées. Adressez-vous également aux crise climatique cela sera presque impossible sans réduire les émissions de la production alimentaire liée à la viande et aux produits laitiers.

Les microbes sont déjà utilisés pour fabriquer de nombreux aliments courants, tels que le pain, le yaourt, la bière, mais de nouvelles recherches ont tenté de les utiliser d'une autre manière. Des scientifiques allemands, notamment, ont créé un concept qui utilise l'électricité des panneaux solaires et le dioxyde de carbone capturé dans l'air pour créer du "carburant" pour les microbes, qui à leur tour sont "élevés" dans de petits bioréacteurs et finalement transformés en poudres de protéines sèches.

Selon les scientifiques, le processus utilise très efficacement la terre, l'eau et les engrais et pourrait être utilisé n'importe où, pas seulement dans les pays à fort ensoleillement ou à sols fertiles.

En d'autres termes, ils ont utilisé l'énergie solaire - propre et gratuite - pour élever des microbes qui ont ensuite été convertis en protéines.

Notre modèle comprend la production d'électricité photovoltaïque, la capture directe du dioxyde de carbone dans l'air, l'électrosynthèse des donneurs d'électrons, la culture microbienne et le traitement de la biomasse et des protéines. Nous montrons que, par unité de terre, la production peut atteindre plus de 10 fois le rendement en protéines et au moins le double du rendement en calories de toute culture de base.

l'étude

L'équipe s'est concentrée sur la soja, car ceux-ci sont liés à la destruction des forêts et sont également utilisés pour nourrir les animaux. De nombreuses entreprises fabriquent déjà des aliments pour animaux grâce à des microbes, mais les bactéries sont généralement nourries avec des sucres provenant d'autres cultures ou du méthane ou du méthanol. La nouvelle analyse fournit la première comparaison quantitative entre l'utilisation des terres et l'efficacité énergétique entre l'agriculture traditionnelle et les systèmes de production microbienne à énergie solaire.

Les chercheurs ont utilisé des données sur les technologies d'aujourd'hui pour calculer l'efficacité de chaque étape du processus, y compris l'acquisition de CO2 de l'air et le traitement des microbes pour produire des aliments que les gens pourraient manger. Ils ont découvert que le système microbien n'utilise que 1 % de l'eau nécessaire aux cultures et une petite fraction de l'engrais.

Les microbes et l'énergie solaire pourraient produire 10 fois plus de protéines que les plantes

@Pnas

L'analyse a estimé que le processus solaire-microbien pourrait produire 15 tonnes de protéines par hectare et par an, suffisamment pour nourrir 520 personnes. À titre de comparaison, un hectare de soja pourrait produire 1,1 tonne de protéines et nourrir 40 personnes.

La protéine microbienne coûterait le même prix que celle produite aujourd'hui par l'agriculture et l'élevage, mais les scientifiques espèrent que les améliorations technologiques futures réduiront les coûts.

La culture de la biomasse microbienne, riche en protéines et autres nutriments, peut jouer un rôle vital dans la réalisation sécurité alimentairetout en atténuant l'empreinte environnementale négative de l'agriculture. Ici, nous analysons l'efficacité associée à l'utilisation de l'énergie solaire pour la conversion du CO2 atmosphérique provenant de la capture directe de l'air en biomasse microbienne capable de nourrir les humains et les animaux. Nous montrons que la production alimentaire microbienne dépasse la culture agricole de base en termes de rendements caloriques et protéiques par acre à tous les niveaux de rayonnement solaire pertinents. Ces résultats suggèrent que les aliments microbiens pourraient contribuer de manière substantielle à alimenter une population croissante, expliquent les scientifiques.

Une solution qui semble certes prometteuse mais qui devrait faire réfléchir. Doit-on vraiment utiliser des techniques aussi « drastiques » au lieu de changer notre système alimentaire ?

Les résultats ont été publiés dans PNAS.

Sources de référence : Pnas, The Guardian