Onderzoekers van de Aarhus University, gesteund door de Novo Nordisk Foundation en de Bill & Melinda Gates Foundation, hebben een methode ontwikkeld om CO₂ met behulp van een bioreactor om te zetten in eetbare eiwitten. Ook start-up Arkeon wil een duurzaam voedselsysteem creëren door oude microben in een bioreactor te gebruiken om CO₂ om te zetten in voedsel. Beide projecten richten zich op het verminderen van dierlijke productie, het gebruik van CO₂-afgeleide eiwitten als vleesvervangers en het verduurzamen van de landbouw.
Aarhus University is van plan om de efficiëntie van haar proces te testen met een 200-liter bioreactor, terwijl Arkeon haar technologie opschaalt naar een grotere 150-liter reactor. Deze baanbrekende benaderingen kunnen een revolutie teweegbrengen in de voedselproductie door klimaatvriendelijke alternatieven te bieden.
- CO₂ kan in voedsel worden omgezet met behulp van bioreactoren;
- Onderzoekers van de Aarhus University kunnen het verwerken om er tofu van te maken;
- Arkeon gebruikt oude bacteriën om CO₂ te verwerken;
Drietraps bioreactor van de Aarhus University
De methode die onderzoekers van de Aarhus University hebben ontwikkeld, bestaat uit een bioreactor met drie fasen. In de eerste fase worden grondstoffen zoals CO₂, waterstof en zuurstof verkregen. CO₂ is in eerste instantie afkomstig van een biogasinstallatie, terwijl waterstof en zuurstof ter plekke worden geproduceerd met behulp van groene energie en elektrolyse.
In de tweede fase worden waterstof en CO₂ in een microbiële reactor gepompt die gevuld is met acetogenen, bacteriën die in een zuurstofvrije omgeving leven. Deze bacteriën zetten waterstof en CO₂ om in azijnzuur, vergelijkbaar met de azijn die wordt gebruikt om een waterkoker te ontkalken. In de derde en laatste fase wordt het azijnzuur eruit gefilterd en naar een nieuwe reactor met gist gepompt. Bij voldoende zuurstof zet de gist het zuur om in proteïne, dat verwerkt kan worden in verschillende voedingsmiddelen, zoals tofu.
De bioreactor van Arkeon: gebruikmaken van oeroude microben
Arkeon, opgericht in 2021, gebruikt een bioreactor met oeroude microben, bekend als archaea, die zich voeden met kooldioxide en verschillende aminozuren produceren die nodig zijn voor voedsel. Deze extremofiele microben gedijen goed in omgevingen met weinig voedsel, zoals de bodem van vulkanen, en zijn geëvolueerd om voedingsstoffen, waaronder CO₂, efficiënt te gebruiken.
Het gasfermentatieproces van Arkeon in de bioreactor stelt deze microben in staat CO₂ te consumeren in een eenvoudige zoutoplossing, waarbij waterstof als energiebron wordt gebruikt. De door Arkeon geproduceerde voedingsstoffen kunnen worden aangepast voor verschillende toepassingen, zoals clean-label ingrediënten, alternatieve eiwitproducten, smaken en aroma’s, supplementen en celkweekmedia voor kweekvlees.
Opschalen en vooruitkijken
De onderzoekers van de Aarhus University willen de efficiëntie van hun proces testen met een 200-liter bioreactor en het gebruik van CO₂ uit andere bronnen, zoals energiecentrales en fabrieken, onderzoeken. Ze denken dat ze binnen twee jaar genoeg kennis zullen hebben om grootschalige eiwitproducerende fabrieken te bouwen die kunnen fungeren als plug-ins voor CO₂-uitstotende faciliteiten. Deze snelle inzet van technologie zou een grote impact kunnen hebben op de groene transitie.
Arkeon, aan de andere kant, heeft zich verzekerd van financiering en is zijn technologie aan het opschalen naar een grotere 150-liter reactor. Over vijf jaar wil Arkeon ingrediënten op grote schaal produceren, waardoor duurzaam voedsel toegankelijker wordt en andere toepassingen voor microben mogelijk worden.
Een revolutie in voedselproductie
Het omzetten van CO₂ in eetbare eiwitten biedt een veelbelovende oplossing voor de uitdagingen van duurzame voedselproductie. Het baanbrekende werk van onderzoekers van de Aarhus University en Arkeon zou kunnen leiden tot klimaatvriendelijke alternatieven voor de traditionele vleesproductie, waardoor de impact van de landbouw op het milieu afneemt en een duurzamer voedselsysteem wordt bevorderd. Naarmate deze technologieën zich verder ontwikkelen, hebben ze het potentieel om het mondiale voedsellandschap opnieuw vorm te geven en bij te dragen aan een gezondere planeet.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
