Producción de alimentos microbianos a gran escala con energía solar

Científicos de la Universidad de Göttingen (Alemania) han propuesto combinar la generación de energía solar con la producción de proteínas microbianas, que creen que pueden ser una alternativa a las proteínas vegetales y animales y garantizar la seguridad alimentaria al tiempo que se reduce el consumo de tierra.

La producción de proteínas microbianas, que consisten en un polvo que puede utilizarse como pienso rico en proteínas para animales o como alimento para las personas, puede llevarse a cabo mediante bacterias, hongos, levaduras y algas, y se considera una alternativa a los cultivos convencionales. Los científicos señalan que aún no se había realizado una comparación cuantitativa entre la agricultura tradicional y los sistemas de proteínas microbianas impulsados por la energía fotovoltaica, en términos de uso de la tierra y eficiencia energética.

“Demostramos que la producción de alimentos microbianos supera a los cultivos básicos en términos de rendimiento calórico y proteico por superficie de tierra en todos los niveles relevantes de irradiación solar”, afirman los académicos en el artículo “Photovoltaic-driven microbial protein production can use land and sunlight more efficiently than conventional crops”, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

PV-SCP: sol, aire y agua

El grupo alemán modeló la producción a gran escala de biomasa microbiana, también conocida como proteína unicelular SCP (su sigla en inglés por Single Cell Protein), combinando energía fotovoltaica montada en el suelo, aire, agua y nutrientes para cultivar las proteínas microbianas. Con esta configuración, la energía fotovoltaica se utiliza para convertir el CO2 atmosférico derivado de la captura directa del aire en biomasa microbiana.

En primer lugar, la electricidad generada por la planta solar se utiliza para producir energía química que se almacena en donantes de electrones como el hidrógeno, el metanol y el formiato. A continuación, esto se convierte en energía química almacenada en la biomasa mediante el crecimiento microbiano. En el último paso de filtración del proceso, los nucleótidos, los ácidos grasos y los carbohidratos se descartan de la biomasa y sólo se conservan las proteínas.

Aumento de la eficiencia

Según las conclusiones del investigador, la producción de SCP con energía solar requiere sólo un 10% de la superficie de tierra en comparación con la soja, que es el cultivo vegetal más eficiente. Además, el informe señala que las plantas y los animales utilizan aproximadamente 100 y 10.000 veces más agua para generar calorías equivalentes, respectivamente.

“El estudio calculó que, incluso en climas septentrionales con menos sol, el rendimiento de los alimentos microbianos alimentados por energía solar podría superar con creces el de los cultivos básicos, al tiempo que se minimiza el uso de agua y fertilizantes”, destacaron los académicos. “Es importante destacar que esta producción también podría ubicarse en regiones no aptas para la agricultura, como los desiertos”.

Sin embargo, también reconocieron que las SCP podrían tener que enfrentarse a una difícil aceptación por parte de los consumidores en el mercado de los alimentos o a la presión sobre los precios en el mercado de los piensos.