Sådan vil danske forskere forvandle CO2 til mad

Det lyder måske for godt til at være sandt.

Lidt ligesom da Jesus ifølge Biblen lavede vand om til vin og satte festen i gang.

For nu vil forskere forsøge ikke bare at fjerne CO₂, men faktisk gøre den spiselig. Og det kan måske lade sig gøre nu, hvor to af verdens største fonde har bevilliget penge til et helt nyt projekt i Foulum ved Viborg.

Fra CO₂ til protein

Byggearbejdet til demonstrationsanlægget i Foulum er allerede i gang, og hele projekt forventes at stå klar om et år.

Til den tid skal en bioreaktor med en kapacitet på 200 liter omdanne CO₂ fra biogas til protein.

Ved forskningscentret i Foulum er der allerede et biogasanlæg, som det nye demonstrationsanlæg vil blive koblet på.

Her kommer biogassen til at blive omdannet til spiseligt protein gennem tre trin:

1. Først tilsættes CO₂, brint og ilt til reaktoren. CO₂‘en, som bruges i projektet, kommer fra biogassen. Brint og ilt bliver lavet på stedet gennem elektrolyse fra vedvarende energi. Her sættes strøm til vand, så vandatomerne spaltes og danner henholdsvis brint og ilt.

2. Herefter pumpes CO₂ og brint ind i en reaktor med acetogene bakterier, som ikke lever i ilt. Bakterierne omdanner brint og CO₂ til acetat – altså eddike.

3. Eddiken bliver filtreret fra og pumpet ind i en ny reaktor. I den tredje reaktor findes ganske almindeligt gær, som vi kender det fra bagningen, og når gæren tilsættes ilt, kan den omdanne eddike til protein.

Afprøver CO₂-mad om tre år

På sigt er idéen, at anlæg som det i Foulum også skal kunne tilkobles eksempelvis skorstene på kraftværker eller fabrikker, som udleder meget CO₂ som følge af produktionen.

Ifølge forskningslederen på projektet, Alfred Spormann, er forventningen, at mad, som indeholder CO₂-baseret protein, vil blive testet på forbrugere inden for tre år.

Men derfor skal man ikke forvente CO₂-mad i køledisken lige foreløbigt. Sådan lyder indvendingen fra Jeppe Lund Nielsen, der er professor i mikrobiologi og bioteknologi ved Aalborg Universitet og har forsket i lignende processer.

»Man skal ikke regne med at have den her form for mad i sit køleskab inden for få år. Men det her projekt er startskuddet til noget, som kan have ret store konsekvenser for fremtidens fødevareproduktion, hvis det kan gøres stabilt og økonomisk rentabelt,« siger Jeppe Lund Nielsen.

»Og det er jo super, supervigtigt i et samfund, hvor vi gerne vil kunne oprette biodiversitet og samtidig holde landbrug,« siger han.

Skal være billigere end kød

Men man spiser jo ikke bare en skål med proteiner.

Proteinerne skal stadig forarbejdes til mad, fortæller Alfred Spormann, som er leder af forskergruppen bag projektet, direktør i The Novo Nordisk Foundation CO₂ Research Center (CORC) og professor på Stanford University i USA.

Og det er ikke ligegyldigt hvilken mad, proteinerne skal i.

»Vi er nødt til – parallelt med dette projekt – at finde ud af, hvordan forbrugerne helst vil spise proteinerne. Skal det være som en form for erstatning af kød og mælkeprodukter og ligne en rigtig bøf, eller skal det i stedet bruges i en helt ny form for mad?« spørger han, og understreger, at også prisen er én af de største udfordringer, som anlægget i Foulum skal afhjælpe.

»Processen skal fintunes, så den er så effektiv som muligt og så billig, at den her måde at lave protein kan konkurrere med animalsk protein-produktion,« forklarer Alfred Spormann.

Kan løse flere af verdens problemer med ét slag

Anlægget i Foulum skal hjælpe forskerne med at optimere og udvikle processen, så omdannelsen af protein ikke kun fungerer i et laboratorium men rent faktisk kan producere så meget protein, at det kan brødføde en stor del af verdens befolkning.

Det er én af de helt store udfordringer ved projektet, mener Jeppe Lund Nielsen.

»Det er en udfordring at samle CO₂’en og gøre den tilgængelig til processen. Man bruger typisk animer, en samling af kemiske stoffer, som kan binde CO₂’en, men de er samtidig giftige for mikroorganismerne, bakterierne. Hvordan kan man sætte CO₂ ind til bakterierne uden at de bliver påvirket af det, er én af de udfordringer, man skal have løst.«

Til gengæld har projektet stort potentiale, hvis det lykkes, mener han.

»At kunne omsætte CO₂ til noget brugbart rammer lige ned i vores tidsånd, for det er præcis den problemstilling, som vi allesammen står i lige nu,« siger Jeppe Lund Nielsen.

»Vi har på den ene side et stort problem med overskydende CO₂, som ender i atmosfæren, og samtidig periodevis overskydende energi fra vind- og solenergi, som vi lige nu oplever med historisk lave elpriser.«

»Samtidig bliver flere også opmærksomme på, at landbruget ikke nødvendigvis er en super bæredygtig måde at brødføde jordens befolkning,« siger han.

Ifølge professor Alfred Sporman fra CORC er det ultimative formål med projektet netop at løse flere af verdens problemer på én gang.

»Gennem den animalske produktion udledes meget CO₂ og samtidig har vi ikke mad nok til bæredygtigt at brødføde hele den menneskelige befolkning i verden.« siger Alfred Spormann.

»Så hvis vi kunne producere protein - og dermed mad - uafhængigt af husdyr, og hvis vi også kan gøre det i udviklingslande, der ikke har samme mulighed som os for at producere kød, kan vi både levere løsninger til at reducere landbrugets udledning af drivhusgasser og sult i verden – samtidig,« forklarer professoren. 

Flere bump på vejen

Selvom optimismen er stor, er der stadig lang vej til, at vi kan spise CO₂, mener Jeppe Lund Nielsen.

»I første omgang skal det bevises, at processen kan bruges i så stor en skala, at CO₂ -baseret protein ikke bare bliver noget nichemad for de få på en dyr Michelin-restaurant, men reelt kan erstatte nogle former for mad,« påpeger professoren, før han fortsætter:

»Dernæst skal det lykkes at gøre konceptet økonomisk rentabelt – interessant for virksomheder at investere og tjene penge på, og interessant for forbrugerne at vælge.«

Placeres i Danmark - blandt andet på grund af danskerne

Jeppe Lund Nielsen kalder det »unikt«, at anlægget skal bygges i Danmark:

»Danmark er faktisk virkelig godt med, når det kommer til forskning på det her område. Så det er fantastisk, at centret også har været i stand til at overbevise fondene om, at det her er værd at satse på,« siger han.

Ifølge forskningsleder Alfred Spormann er det Danmarks position som førende inden for den grønne omstilling, der har haft betydning for, hvor projektet skal foregå.

»CORC-centret ligger på Aarhus Universitet, som Foulum-grunden hører til. Foulum er en rigtig god ramme, og så er den danske befolkning også mere villige til at ændre sine vaner end mange andre lande i verden,« påpeger han.

Bygger på forskningsgennembrud

Projektet bygger på et gennembrud, som den tyske professor Lars Angenent fik for nogle år tilbage.

Professoren eksperimenterede med at omdanne CO₂ til protein i et laboratorie ved hjælp af bakterier. Forsøgene lykkedes, og nu vil danske, tyske og amerikanske forskere forsøge at skalere konceptet op.

Lars Angenent er også en del af forskningsgruppen på CORC - Novo Nordisk Foundation CO₂ Research Center på Aarhus Universitet.

Det er det center, som nu er ved at opføre et anlæg ved Aarhus Universitets afdeling i Foulum lidt udenfor Viborg, og som sidenhen har fået bevilliget 200 millioner danske kroner af to af verdens største fonde; Novo Nordisk Fonden og Bill & Melinda Gates Foundation.

Men trods støttekroner og store drømme er der stadig meget arbejde at gøre, for opfindelsen, som afprøves i Foulum, kan gøre en forskel for verden.

»Vi har proof of concept, men har nu brug for viden om, hvordan metoden kan udvikles og forbedres og dermed skaleres op på et brugbart niveau«, afslutter forskningsleder Alfred Spormann.