على تدوينة
مشاركة المدونة هذه بضعة أنواع مختلفة من المحتوى الذي يتم دعمه وتصميمه باستخدام Bootstrap. الأساسية، الصور، والأكواد مدعومة بشكل كامل.
تأمين الغذاء في المستقبل قضية تؤرِّق حكومات العالَم والعلماء على حدٍّ سواء. القرن العشرين ازداد عدد سكان الأرض أربعة أضعاف، وتشير التقديرات إلى أن العدد سوف يصل إلى عشرة مليارات إنسان بحلول 2050م. تمثل هذه الزيادة الهائلة تحدياً كبيراً وضغطاً متصاعداً على قدرة الإنتاج الزراعي. الذي كان ولا بد من أن يدفع إلى تطوير تقنيات مبتكرة في تصنيع الغذاء غير الزراعة، منها تقنية مستقبلية تقوم على تصنيع الغذاء من الهواء.
الزراعة مساحات كبيرة من اليابسة، وتستهلك كميات هائلة من المياه، كما أن إنتاج الغذاء بواسطة الزراعة يسهم بنسبة عالية من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية
الزراعة مساحات كبيرة من اليابسة، وتستهلك كميات هائلة من المياه. كما أن إنتاج الغذاء بواسطة الزراعة يسهم بنسبة عالية من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية، وللمقارنة فإن هذه النسبة من الانبعاثات هي أكبر مما ينتجه النقل بكل ما فيه من سيارات وشاحنات وطائرات وقطارات.
عنوان
النباتات على غذائها بواسطة عملية تسمى البناء الضوئي، حيث تقوم النباتات بتحويل ضوء والماء وثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى غذاء وتطلق الأكسجين كمنتج ثانوي لهذا التفاعل الكيميائي. وتحدث هذه العملية في "البلاستيدات الخضراء". تستفيد من طاقة ضوء الشمس في تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، وتحدث تفاعلات أخرى ينتج عنها سكر الجلكوز الذي تستخدمه كمصدر للغذاء وينطلق الأكسجين من النباتات إلى الغلاف الجوي. وهذا يعني أن النباتات تحوِّل ثاني أكسيد الكربون إلى غذاء من خلال تفاعلات كيميائية معقَّدة. البناء الضوئي من أهم التفاعلات الكيميائية على كوكب الأرض، فقد ساعد في الماضي على تطوُّر كوكبنا وظهور الحياة عليه. تستخدم ثاني أكسيد الكربون لصنع غذائها، وتطلق الأكسجين لتساعد الكائنات الأخرى على التنفس!
فرعي
ألهمت هذه العملية علماء وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) خلال الستينيات من القرن الماضي، لبحث فكرة إطعام روَّاد الفضاء في مهمات الفضاء الطويلة مثل السفر إلى المريخ. واحدة من الأفكار الواعدة تصنيع الغذاء عن طريق ثاني أكسيد الكربون الذي ينتجه روَّاد الفضاء، لكن ليس بواسطة النباتات بل عن طريق ميكروبات صغيرة وحيدة الخلية قادرة على حصد ثاني أكسيد الكربون لإنتاج كميات وفيرة من البروتين المغذي على شكل مسحوق عديم النكهة، كما يمكن استخدام المادة صنع الأطعمة المألوفة لدينا.
Example code blockلما هو الحال في عالم النبات، فإن هذه الميكروبات لا تستخدم الضوء كما في عملية البناء الضوئي التي تستخدمها النباتات للحصول على الغذاء، أي لأنها قادرة على النمو في الظلام. تسمى هذه البكتريا "هيدروجينوتروف" (Hydrogenotrofen)، وهي تستخدم الهيدروجين كوقود لإنتاج الغذاء من ثاني أكسيد الكربون. يُنتج روَّاد الفضاء ثاني أكسيد الكربون، تلتقطه الميكروبات، ويتحوَّل مع مدخلات أخرى إلى غذاء غني بالكربون. الطريقة سوف نحصل على دورة كربون مغلقة الحلقة.
فرعي
بعد مرور أكثر من نصف قرن على أبحاث ناسا، تعمل حالياً عدة شركات في قطاع البيولوجيا التركيبية من ضمنها إير بروتين (Air Protein) وسولار فودز (Solar Foods) على تطوير جيل جديد من المنتجات الغذائية المستدامة، من دون وجود بصمة كربونية. تقتصر هذه المنتجات الغذائية على روَّاد الفضاء فحسب، بل سوف تمتد لتشمل جميع الأرض، وسوف تُنتَج في فترة زمنية قصيرة، بدلاً من الشهور، ومن دون الاعتماد على الأراضي الزراعية. يعني الحصول على منتجات غذائية بشكل سريع جداً. سيصبح من الممكن تصنيع الغذاء بطريقة عمودية من خلال هذه الميكروبات، بدلاً من الطريقة الأفقية التقليدية الشبيهة بتقنية الزراعة العمودية الحديثة. يعني توفير منتجات غذائية أكبر من المساحة نفسها.
الغذاء البشري من ثلاثة أنواع رئيسة، هي:
- البرو -otteurs
- الكربوهيدراopend
- الدهوoering
البروتينات من الأحماض الأمينية، وهي مجموعة من المركبات العضوية يبلغ عددها في جسم الإنسان عشرين حمضاً أمينياً، من بينها تسعة أساسية يحصل عليها الجسم من الغذاء. الأحماض الأمينية بشكل أساس من:
- الكربون
- الهيدروجين
- الأكسجين
- النيتروجين
ومن الملاحظ أن النيتروجين يشكِّل نسبة %78 من الهواء، كما أن الهيدروجين نحصل عليه من خلال التحليل الكهربائي للماء، ومن الممكن نظرياً سحب الكربون من الهواء لتشكيل هذه الأحماض، ذلك أن الكربون هو العمود الفقري للأحماض الأمينية، كما أن الحياة على كوكب الأرض قائمة على لقدرته على تكوين سلاسل كربونية طويلة، وهذا ما تفعله الميكروبات بتصنيع أحماض أمينية من ثاني أكسيد الكربون من خلال مجموعة من التفاعلات الكيميائية المعقَّدة. إلى صنع وجبات غنية بالبروتين، فهذه الميكروبات تنتج منتجات أخرى مثل الزيوت التي لها عديد من الاستخدامات.