Wereldwijd kappen we bossen om ruimte te maken voor eiwitrijke sojagewassen die we vooral aan dieren voeren. Een nieuwe strategie kan de hoeveelheid land nodig voor die hoeveelheid eiwitten tien keer zo klein maken. Met behulp van zonne-energie kunnen we koolstofdioxide omzetten in moleculen die eetbare bacteriën laten groeien; voedsel uit lucht.
‘Dit kan een hele positieve impact hebben op het milieu’, zegt moleculair ecoloog Dorian Leger van het Duitse Max Planck-instituut voor Moleculaire Plantenfysiologie. ‘Theoretisch gezien zou je 10 vierkante kilometer aan sojagewassen in de Amazone kunnen veranderen in 1 vierkante kilometer zonnepanelen. De overige negen kun je herbebossen.’
Idealiter, zegt hij, verhuist de voedselproductie met deze nieuwe methode naar gebieden die géén hotspots van biodiversiteit zijn. Zo blijft de natuurlijke flora en fauna behouden.
Beter dan conventioneel?
Het idee van ‘voedsel uit lucht’ is om hernieuwbare energie te gebruiken om koolstof direct uit de lucht te vangen. Die koolstof wordt vervolgens omgezet in eenvoudige verbindingen zoals formiaat, waar bacteriën zich mee kunnen voeden.
Een aantal bedrijven probeert al voedsel uit lucht op de markt te brengen. Het Finse bedrijf Solar Foods, bijvoorbeeld, hoopt in 2023 een eerste demonstratiefabriek draaiende te hebben. Een aantal van de vereiste processen worden ook al ingezt. Het bedrijf Calysta produceert bijvoorbeeld voer gemaakt van methaangevoerde bacteriën. Dat methaan is dan wel afkomstig van fossiele bronnen.
Hoewel alle benodigde technologieën voor voedsel uit lucht al bestaan, is er discussie of deze methode nu daadwerkelijk beter is dan conventionele landbouw als je kijkt naar opbrengst en landgebruik. Leger en collega’s hebben daarom de meest gedetailleerde analyse tot nu toe uitgevoerd, zoveel mogelijk gebaseerd op experimentele gegevens.
Vraag naar land
Alle aspecten van zowel voedsel uit lucht als conventionele landbouw werden doorgerekend. Zonnepanelen zetten bijvoorbeeld 20 procent van de lichtenergie om in elektriciteit, maar in de praktijk vangen zonneparken meestal slechts 5 procent van de beschikbare energie op, onder meer omdat niet alle grond met zonnepanelen is bedekt. Voor de conventionele landbouw van gewassen als soja, suikerriet, rijst en tarwe gebruikte het team gemiddelde opbrengsten in 180 landen van 2017 tot 2019.
De conclusie van het team was dat de voedsel-uit-lucht-methode per landoppervlakte meer dan tien keer zoveel eiwit kan produceren als wanneer je soja verbouwt. Soja is het meest eiwitrijke basisgewas en wordt veel gebruikt als voer voor dieren.
Op plekken zoals het Amazonegebied wordt steeds meer land ontbost om plek te maken voor soja- en veeboerderijen. Dat zorgt voor schade aan de natuurlijke flora en fauna, en het vrijkomen van koolstofdioxide. Ook het verbouwen van bio-energiegewassen doet de vraag naar land toenemen en leidt zo tot het verlies van natuurlijke leefomgeving.
Meer voedsel uit lucht
Het proces zou op hetzelfde landoppervlakte ook voedsel kunnen produceren met minstens twee keer de calorische waarde van gewassen als maïs, tarwe en rijst, concludeert de studie. ‘Kunnen we het beter doen dan gewassen na miljoenen jaren van evolutie en veredeling? Onze analyse geeft aan dat het mogelijk is’, zegt Leger.
Populaire gewassen zijn behoorlijk inefficiënt en zetten gewoonlijk minder dan 1 procent van de zonne-energie om in geoogste biomassa, zegt hij. Dit komt onder meer doordat planten een kleiner deel van het zonnespectrum benutten en schade kunnen ondervinden van te veel licht. Ook moeten planten een evenwicht vinden tussen het opvangen van koolstofdioxide en het verliezen van water. Bovendien is van de meeste gewassen slechts een klein deel eetbaar en groeien de meeste niet in de winter.
Als de technologieën zich verder ontwikkelen, zou de opbrengst van voedsel uit lucht ook kunnen verbeteren, aldus Leger.
