Cara menanam mikroalga dengan sempurna. Pétur Már Gunnarsson, penulis tersedia

Anda mungkin tidak bisa makan kedelai untuk sarapan, makan siang, dan makan malam, tetapi hewan yang Anda makan melakukannya. Budidaya tanaman pokok memakan area lima kali ukuran Inggris, dan 85% dari daerah itu digunakan untuk pakan ternak. Berkat proyeksi pertumbuhan cepat keduanya populasi dunia dan di dunia pemakan daging kelas menengah, permintaan kedelai diatur tumbuh 80% oleh 2050 - lebih dari tanaman staples lainnya.

Dengan tanah subur dengan harga premium, keinginan kami untuk produk hewani sudah bertanggung jawab atas deforestasi petak luas Amazon dan hutan hujan lainnya. Peningkatan permintaan besar-besaran ini kemungkinan akan menyebabkan kehancuran yang jauh lebih banyak, pada saat yang tepat ketika kita perlu membatasi apa terbesar kedua penyebab pemanasan global.

Namun kehancuran ini belum pasti. Saya baru-baru ini bepergian ke Islandia menyelidiki teknologi komersial mutakhir yang meningkatkan fotosintesis. Hal ini dapat membantu menyelamatkan ekosistem penghisap karbon dioksida dan keanekaragaman hayati yang sangat penting bagi kesehatan planet kita.

Fotosintesis peretasan

Cahaya, karbon dioksida, dan air adalah yang memberi kehidupan pada tumbuhan. Melalui fotosintesis, tanaman mengubah ketiga bahan ini menjadi karbohidrat penting yang dibutuhkan untuk tumbuh dan berkembang. Tetapi pertanian konvensional secara mengejutkan memiliki sedikit kendali atas faktor-faktor ini. Tergantung pada matahari untuk bersinar, dan sementara irigasi telah secara substansial meningkatkan hasil panen, kelangkaan air adalah sering menjadi masalah untuk petani.

Ladang kedelai menyantap hutan hujan Amazon. Frontpage / Shutterstock

Metode novel ini, yang diuji coba di taman geotermal Hellisheidi Islandia, menukar sinar matahari dengan cahaya LED, air tawar dengan air asin “payau”, dan udara sekitar dengan karbon dioksida pekat, mengendalikan konsentrasi mereka dalam modul inovatif yang disebut foto-bioreaktor. Anggap mereka sebagai reaktor nuklir, kecuali dengan CO2 pekat dan cahaya sebagai input dan bahan organik sebagai output.

Foto-bioreaktor ini dirancang untuk menumbuhkan bukan kedelai, tetapi mikroorganisme tanaman. Dalam tabung dengan berbagai bentuk dan ukuran, cairan yang kaya akan mikro-alga diaduk dengan hati-hati, dan terkena cahaya, air, dan CO?. Menggunakan logika yang sama dengan sistem yang dirancang oleh NASA untuk perjalanan luar angkasa, mereka mendaur ulang karbon, fosfor, dan nitrogen. Dibandingkan dengan pertanian konvensional, modul loop tertutup ini memungkinkan kontrol dan pengukuran pupuk dan air yang jauh lebih besar, menggunakan CO? lebih efisien, memiliki risiko lebih rendah kehilangan hasil panen akibat kontaminasi, hama, dan badai.

Yang paling penting, mereka memaksimalkan efisiensi bahan utama dalam fotosintesis: cahaya. Dengan menjaga agar cairan mikroalga terus bergerak dan mengatur suhu serta waktu panen, mikroorganisme ini terpapar pada jumlah cahaya sehat maksimum, menghilangkan hambatan alami dari siklus siang-malam dan cuaca.

Cukup berbeda. Asaf Tzachor / Penulis disediakan, penulis tersedia

Dengan menggunakan teknik ini, bioreaktor-foto dapat memberikan kandungan nutrisi yang mirip dengan kedelai kurang dari 0.6% dari penggunaan lahan dan air. Unit produksi menggunakan 130m² untuk menumbuhkan 10,500kg biomassa per tahun - peningkatan efisiensi sumber daya berlipat 200.

Solusi terukur

Reaktor memiliki jejak ekologis minimal. Reaktor Islandia ditenagai secara panas, dan dapat dipasangkan dengan segala bentuk listrik terbarukan. Setelah biaya produksi karbon, mereka merupakan penyerap bersih CO?. Mereka menghilangkan kebutuhan akan pestisida dan herbisida. Mereka dapat ditempatkan di lahan yang tidak produktif, dan dapat ditumpuk secara vertikal seperti batu bata LEGO. Desain modularnya bahkan dapat diterapkan di pusat kota.

Yang terpenting, teknologi ini hemat biaya. Terima kasih terutama untuk komersialisasi ganja, teknologi LED sekarang jauh lebih murah dan lebih efisien daripada sebelumnya, dan inovasi rekayasa baru-baru ini lainnya semakin mengurangi biaya. Jika biaya moneter dari kerusakan lingkungan dan sosial yang disebabkan oleh penanaman kedelai diperhitungkan, mikro-ganggang sekarang mewakili nilai uang yang jauh lebih baik - walaupun dengan tingkat investasi awal yang lebih tinggi yang diperlukan untuk produsen. Sementara peralihan dari pertanian konvensional ke keterampilan teknis akan memerlukan pelatihan intensif jangka pendek, baik bagi petani maupun negara, biaya ini akan jauh lebih besar daripada keuntungan yang lebih besar dan kemudahan produksi.

Kurang berwarna di bagian luar. Pétur Már Gunnarsson / Penulis disediakan, penulis tersedia

Percobaan lebih lanjut diperlukan untuk membuktikan bahwa diet berbasis mikroalga sepenuhnya tidak merusak kesehatan hewan dalam jangka panjang, tetapi penelitian menunjukkan bahwa mereka memiliki potensi untuk memberi makan anak ayam, ayam betina, babi, dan sapi. Foto-bioreaktor sudah dapat digunakan untuk menumbuhkan galur mikroalga yang cocok untuk konsumsi manusia juga, seperti spirulina makanan kesehatan yang populer.

Ekonomi peternakan, seperti banyak industri lainnya, cenderung tahan terhadap perubahan. Tetapi sistem pangan alternatif ini sekarang dapat dicapai, dan jika didukung oleh pemerintah yang bergantung pada kedelai, teknologinya dapat menyelamatkan jutaan hektar hutan hujan, dan menyediakan ruang untuk membangun kembali daerah yang sudah gundul. Ketika tekanan pada negara-negara untuk mengurangi emisi memanas, peralihan seperti itu sepertinya akan semakin menarik.

Itu juga bisa membebaskan sumber daya tanah dan air yang berharga untuk memberi makan populasi yang diperkirakan akan meningkat setengah dalam 80 tahun berikutnya. Dengan pola yang lebih ekstrim seperti banjir, kekeringan, dan gagal panen diperkirakan terjadi planet ini menghangat foto-bioreaktor seperti ini dapat mencegah kelaparan bagi jutaan orang. Seperti banyak masalah eksistensial planet ini, solusinya ada di luar sana. Kami hanya harus mengimplementasikannya.

Tentang Penulis

Asaf Tzachor, Rekan Penelitian dan Peneliti Utama untuk Ketahanan Pangan di CSER, University of Cambridge

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon