Det høres kanskje ut til å være for godt til å være sant.

Litt som da Jesus ifølge Bibelen forvandlet vann til vin.

For nå vil forskere ikke bare fjerne CO₂, men faktisk gjøre den spiselig. Og det kan bli mulig nå som to av verdens største stiftelser har bevilget penger til et helt nytt prosjekt i Foulum ved Viborg i Danmark.

Fra CO₂ til protein

Byggingen av demonstrasjonsanlegget i Foulum er allerede i gang, og hele prosjektet forventes å være ferdig om et år.

Da skal en bioreaktor med en kapasitet på 200 liter omdanne CO₂ fra biogass til protein.

På forskningssenteret i Foulum finnes det allerede et biogassanlegg som det nye demonstrasjonsanlegget skal kobles til.

Her skal biogassen omdannes til spiselig protein i tre trinn:

1. Først tilsettes CO₂, hydrogen og oksygen i reaktoren. CO2-en som brukes i prosjektet, kommer fra biogassen. Hydrogen og oksygen fremstilles på stedet ved hjelp av elektrolyse fra fornybar energi. Det innebærer at vann tilføres energi slik at vannatomene spaltes og danner hydrogen og oksygen.

2. CO₂ og hydrogen pumpes deretter inn i en reaktor med acetogene bakterier, som ikke trenger oksygen. Bakteriene omdanner hydrogen og CO₂ til acetat – eddik.

3. Eddiken filtreres ut og pumpes inn i en annen reaktor. Den tredje reaktoren inneholder vanlig gjær som kan omdanne eddik til proteiner.

Testing av CO2-mat om tre år

På sikt er tanken at anlegg som det i Foulum også skal kunne kobles til for eksempel skorsteiner på kraftverk eller fabrikker som slipper ut mye CO₂ som følge av produksjonen.

Ifølge prosjektets forskningsleder, Alfred Spormann, regner man med at mat som inneholder CO2-basert protein, vil bli tilgjengelig for forbrukere innen tre år.

Men forvent ikke å se CO2-mat i kjøledisken med det første. Det sier Jeppe Lund Nielsen, professor i mikrobiologi og bioteknologi ved Aalborg Universitet, som har forsket på lignende prosesser.

– Du vil neppe ha denne maten i kjøleskapet om noen få år. Men prosjektet er starten på noe som kan få store konsekvenser for fremtidens matproduksjon, hvis det kan gjøres stabilt og økonomisk levedyktig, sier Nielsen.

– Og det er veldig viktig i et samfunn der vi ønsker å kunne beskytte det biologiske mangfoldet og samtidig drive jordbruk, sier han.

Må være billigere enn kjøtt

Men folk spiser ikke bare en bolle med protein.

Proteinene må fortsatt bearbeides til mat, sier Alfred Spormann, som er direktør for Novo Nordisk Foundation CO₂ Research Center (CORC) og professor ved Stanford University i USA.

Og det er helt avgjørende hva slags mat proteinene inngår i.

– Parallelt med dette prosjektet må vi finne ut hvordan forbrukerne foretrekker å spise proteinene. Skal det være en slags erstatning for kjøtt og se ut som en ekte biff, eller skal det i stedet være en helt ny type mat? spør han og understreker at prisen også er en av de største utfordringene.

– Prosessen må finjusteres slik at den blir så effektiv som mulig. Da kan vi lage proteiner som kan konkurrere med animalsk proteinproduksjon, forklarer Spormann.

Kan løse flere av problemer på én gang

Anlegget i Foulum skal hjelpe forskerne med å optimalisere og utvikle prosessen slik at det ikke bare fungerer i et laboratorium, men faktisk kan bidra til å brødfø verdens befolkning.

Dette er en av de store utfordringene, ifølge Jeppe Lund Nielsen.

– Det er vanskelig å samle opp CO₂ og gjøre den tilgjengelig for prosessen. Vanligvis bruker man animer, en samling kjemiske stoffer som kan binde CO₂, men de er giftige for mikroorganismene. Hvordan man kan levere CO₂ til bakteriene uten å påvirke dem, er en av utfordringene som må løses.

På den annen side har prosjektet stort potensial hvis det lykkes, mener han.

– Å kunne omdanne CO₂ til noe nyttig ville være en drøm, sier Nielsen.

– På den ene siden har vi et stort problem med overskudd av CO₂ som havner i atmosfæren, og samtidig har vi et periodisk overskudd av energi fra vind- og solkraft, noe vi opplever nå med historisk lave strømpriser.

– Samtidig er det også flere og flere som innser at tradisjonelt landbruk ikke nødvendigvis er en bærekraftig måte å brødfø verdens befolkning på, sier han.

Ifølge Alfred Spormann er det endelige målet med prosjektet å løse flere problemer samtidig.

– Animalsk produksjon slipper ut mye CO₂ og samtidig har vi ikke nok mat til å fø hele verdens befolkning på en bærekraftig måte, sier han.

– Så hvis vi kan produsere protein og dermed mat, uavhengig av husdyr, og hvis vi også kan gjøre det i utviklingsland som ikke har samme mulighet som oss til å produsere kjøtt, kan vi finne løsninger for å redusere klimautslippene og samtidig redusere sulten i verden, forklarer han.

Flere humper i veien

Selv om optimismen er stor, er det fortsatt lang vei å gå før vi kan spise CO₂, ifølge Jeppe Lund Nielsen.

– For det første må det bevises at prosessen kan brukes i så stor skala at det ikke bare blir en nisjemat på en dyr restaurant, påpeker han.

– Deretter må konseptet gjøres økonomisk levedyktig, slik at bedrifter vil investere i det.

Et unikt anlegg

Jeppe Lund Nielsen mener det er «unikt» at anlegget skal bygges i Danmark:

– Danmark er faktisk veldig lang framme på dette området. Derfor er det fantastisk at senteret har klart å overbevise stiftelsene om at dette er verdt å investere i, sier han.

Ifølge Alfred Spormann har Danmarks posisjon som et foregangsland i det grønne skiftet hatt betydning for plasseringen av prosjektet.

– CORC-senteret ligger ved Aarhus Universitet, som Foulum-anlegget tilhører. Foulum er en veldig god ramme, og den danske befolkningen er også mer villig til å endre vaner enn mange andre land i verden, påpeker han.

Bygger på gjennombrudd

Prosjektet bygger på et gjennombrudd som den tyske professoren Lars Angenent gjorde for noen år siden.

Han eksperimenterte med å omdanne CO₂ til protein ved hjelp av bakterier. Nå skal danske, tyske og amerikanske forskere forsøke å skalere opp konseptet. Angenent er fortsatt en del av forskningsgruppen.

Forskerne har fått 200 millioner kroner fra to av verdens største stiftelser: Novo Nordisk Fonden og Bill & Melinda Gates Foundation.

Det gjenstår mye arbeid før oppfinnelsen som testes i Foulum kan gjøre en forskjell for verden.

– Vi har proof of concept, men nå trenger vi kunnskap om hvordan vi kan utvikle og forbedre metoden og skalere den opp til et brukbart nivå, avslutter Alfred Spormann.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

les også

Store endringer i Antarktis: – Dårlig nytt for planeten