Þegar við göngum inn, klædd hlífðarfatnaði og með heyrnarhlífar, erum við böðuð sterku bleiku ljósi frá ótalmörgum tölvustýrðum LED-ljósum á meðan dælur, blásarar og önnur tæki glymja í eyrum okkar. Hundruð vökvafylltra röra hlykkjast fram og aftur í stóru rýminu.
Sýn þessi minnir einna helst á vísindaskáldsögu. Hún er hins vegar alveg raunveruleg. Þannig mun matvælaframleiðsla framtíðarinnar eiga sér stað. Í rörunum vaxa bláleitir þörungar sem fela í sér allt sem líkaminn hefur þörf fyrir.
Myndin er tekin í hátæknilegu þörungaverksmiðjunni Vaxa Life sem er að finna á eyðilegri hraunbreiðu hér á Íslandi.
Nútímalegum aðferðum verksmiðjunnar, svo og annarri tímamótatækni á borð við framleiðslu stofnfrumukjöts og sveppabuffa, er ætlað að gagnast okkur við að leysa eitt helsta vandamál samtímans, nefnilega skemmdirnar á jörðinni okkar sem matvælaframleiðsla orsakar.
Jörðinni stendur ógn af fæðu okkar
Matvælaframleiðsla nútímans étur upp auðlindir jarðarinnar. Í dag notum við helming af byggilegu landsvæði jarðar undir landbúnað. Þetta táknar að minna rými verður aflögu fyrir villt dýr og skóga sem að öðrum kosti gætu dregið gróðurhúsalofttegundir úr andrúmsloftinu.
Nú þegar íbúafjöldi jarðar nálgast tíu milljarða á ógnarhraða eykst vandinn til muna. Umhverfisstofnun Sameinuðu þjóðanna (UNEP) spáir fyrir um að við munum hafa þörf fyrir að framleiða 56% meiri fæðu árið 2050, eigi okkur að takast að seðja alla.
Landsvæði fyrir svo mikla fæðuframleiðslu er einfaldlega ekki fyrir hendi ef við höldum áfram að deila matnum líkt og gert er í dag.
Ef marka má Alheimsauðlindastofnunina (WRI) mun okkur vanta um 593 milljónir hektara lands sem er nálægt tvöfaldri stærð Indlands.
Þessi vandi mun að öllum líkindum hafa í för með sér hungursneyð víðs vegar um heiminn en þess bera að geta að um 800 milljón manns svelta í dag, samkvæmt upplýsingum Sameinuðu þjóðanna og tveir milljarðar hafa ekki stöðugan aðgang að mat.
Landbúnaður er næststærsta uppspretta gróðurhúsalofttegunda á eftir orkuframleiðslu.
Matvælaframleiðsla, í þeirri mynd sem við þekkjum, krefst gífurlegra auðlinda. Þess ber að geta að um 70% af vatnsnotkun jarðar er varið í landbúnað í dag.
Sjálfur landbúnaðurinn er jafnframt sannkallaður syndaselur hvað andrúmsloftið snertir.
Landbúnaðurinn á nefnilega sök á um 18-25% allra gróðurhúsalofttegunda sem losaðar eru í dag og veldur því næstmestri losun, næst á eftir orkuframleiðslu.
Tískuiðnaðurinn orsakar ár hvert allt að fimm milljón tonna koltvísýringslosun og eyðir um 215.000 milljörðum tonna vatns. Fatnaður okkar er með öðrum orðum orðinn einn helsti syndaselur heims.
Skýringarinnar á þessari miklu auðlindanotkun er einkum að leita í kjötframleiðslunni.
Þegar við neytum kjöts bætum við aukalegum hlekk í okkar eigin fæðukeðju. Í stað þess að fá næringarefnin beint úr jurtum látum við húsdýrin fyrst éta, umbreyta og neyta næringarinnar áður en við svo að lokum snæðum dýrin.
Mikið magn næringar fer þannig forgörðum þegar við neytum kjöts í stað jurta og þetta á einkum við um nautakjöt.
Ástæðan er sú að kýr eru ekki sérlega afkastamiklar þegar þær umbreyta fæðu sinni í næringu fyrir okkur í formi kjöts.
Kjötframleiðsla krefst fyrir bragðið langtum meira landsvæðis og meiri auðlinda en t.d. á við um grænmeti, sé ætlunin að framleiða sama magn næringar.
Sameinuðu þjóðirnar telja að um 77% af landbúnaðarsvæðum jarðar sé varið í framleiðslu á dýrafóðri þó svo að einungis 18% af þeim hitaeiningum sem framleiddar eru fyrir neyslu okkar mannfólksins fáist úr kjöti.
Kjötstykki víkja fyrir mjölbjöllum
Kýr eyða miklu af auðlindum jarðar og færa okkur í staðinn takmarkaða næringu í formi kjöts. Þennan vanda mætti leysa með öðrum valkostum en kjöti, m.a. skordýrum sem uppfylla næringarþörf okkar án þess að ganga mikið á auðlindirnar.
Afköst spara rýmið
Skordýr eru afkastameiri en kýr þegar kemur að því að umbreyta jurtafæðu í prótín og fyrir vikið er unnt að framleiða fóður úr þeim á minna landsvæði en ella. Eigi að breyta mjölbjöllum í eitt kíló af prótíni er þörf fyrir 18 m2 landsvæði en kýr þurfa hins vegar 142-254 m2.
Minni sultur táknar minna af vatni
Þörf er fyrir mikið magn vatns til að framleiða það mikla fóðurmagn sem kýr þurfa á að halda: Alls 112.000 lítrar vatns fara í framleiðslu á 1 kg af prótíni í endanlegu kjötafurðinni. Til samanburðar má geta þess að aðeins 23.000 lítra er þörf til að framleiða 1 kg af prótíni úr mjölbjöllum.
Andrúmsloftið græðir á færri ropum
Framleiðsla á nautakjöti veldur losun gróðurhúsalofttegunda sem samsvarar 77-175 kg af CO2 fyrir hvert kíló prótíns í kjötinu, m.a. sökum metanríks ropa kúanna. Mjölbjöllur valda ekki metanropa og orsaka einungis losun sem samsvarar um 14 kg af CO2 fyrir hvert kíló prótíns.
Það liggur í augum uppi að við ættum að draga úr kjötáti en þetta verður þó að gera að tveimur skilyrðum uppfylltum.
Í fyrsta lagi verður valkosturinn sem valinn verður umfram kjöt að fela í sér öll nauðsynlegu næringarefnin sem við að öllu jöfnu fáum úr kjöti, m.a. járn og prótín. Í öðru lagi verða nýju fæðutegundirnar að höfða álíka vel til okkar og kjöt gerir.
Ýmsar tækninýjungar uppfylla til allrar hamingju bæði skilyrðin. Þetta á m.a. við um þörunga úr hátækniverksmiðju fyrirtækisins Vaxa hér á Íslandi.
Umhverfisvæn orka verður að mat
Þörungaverksmiðjan Vaxa Life framleiðir matvæli í fullkomlega lokuðu kerfi sem er ekki einatt kolefnishlutlaust heldur eyðir jafnframt koltvísýringi úr andrúmsloftinu.
Þörungarnir lifa nefnilega á koltvísýringi og fá næringuna úr LED-perum sem nýta umhverfisvænt rafmagn úr nærliggjandi jarðhitaveri.
Ræktunarleiðirnar eru ákaflega afkastamiklar sem táknar að verksmiðjan getur framleitt 1.500 sinnum meira prótín en við á um soja sem hefur hingað til verið afkastamesta uppskeran í dag, miðað við prótínframleiðslu á hvern fermetra.
Fæða framtíðarinnar sogar koltvísýring úr andrúmsloftinu
Þörungaverksmiðjan Vaxa Life hefur yfir að ráða lokuðu kerfi þar sem framleiddur er næringarríkur matur með notkun umhverfisvænnar orku, auk þess sem koltvísýringur er sogaður úr loftinu.
Orkuver dregur orkuna upp úr jörðinni
Verksmiðjan Vaxa fær umhverfisvæna orku og heitt vatn frá jarðhitaveri. Rafmagnið er framleitt á þann hátt að köldu vatni er dælt niður á tveggja kílómetra dýpi í hraungrunninum með þeim afleiðingum að vatnið hitnar upp í 600 gráðu heita gufu sem knýr rafala.
Umhverfisvænt rafmagn knýr vöxt þörunganna
Rafmagnið knýr LED-perur sem lýsa þörungana með sérlegri ljóstíðni sem örvar vöxt þeirra. Heita vatnið er notað til að hita upp byggingarnar. Þá er koltvísýringur jafnframt leiddur að þörungunum sem taka hann upp.
Þörungum breytt í blátt prótínduft
Þegar þörungarnir hafa vaxið nægilega mikið er bláleitum þörungamassanum breytt í duft. Framleiðslan hefur aðeins mjög takmarkaða sóun í för með sér og verksmiðjan tekur upp meiri koltvísýring en hún losar, jafnvel þótt vöruflutningarnir séu teknir með í reikninginn.
Sýnt hefur verið fram á í vísindalegri rannsókn að með því að skipta út einu kílói af nautakjöti úr fæðunni og neyta þess í stað eins kílós af þörungum frá Vaxa getum við sparað okkur 326 fermetra af landsvæði og 99 kíló af CO2 .
Ávinningurinn myndi einnig greinast í næringunni sem við fáum. Þörungar frá Vaxa eru nefnilega valdir nákvæmlega með það fyrir augum að uppfylla þær þarfir sem við að öðrum kosti fengjum úr kjöti.
Þörungar eru í raun réttri gerlar en meinlausir þó.
Fyrirtækið ræktar þörunginn arthrospira sem einnig gengur undir heitinu spírúlína. Þörungur þessi er járnríkur, felur í sér hátt hlutfall af amínósýrum, svo og B12. Arthrospira er svokallaður bláþörungur og er fyrir vikið gerill, án þess þó að vera skaðlegur mönnum.
Þá framleiðir Vaxa einnig þörunginn nannochloropsis sem ekki er hugsaður til manneldis heldur sem fiskifóður. Þörungur þessi gerir kleift að rækta umhverfisvæna og vistvæna fiska sem innihalda mikið af ómega-3-fitusýrum.
Þörungana er einnig ætlað að nýta sem innihaldsefni í aðrar fæðutegundir, m.a. valkosti í stað kjöts sem byggja á jurtafæðu. Endanleg afurðin verður því alger ofurfæða. Þau hjá Vaxa eru nefnilega meðvituð um að lítil hætta sé á að þörungar verði uppáhaldsmatur eins eða neins.
Í bognu rörunum í verksmiðjunni hjá Vaxa eru ræktaðir þörungar sem fá orku úr þar til gerðum LED-ljósum sem gefa frá sér birtu með sérstakri bylgjulengd.
Sveppir narra skilningarvitin
Mesti vandinn verður fólginn í því að breyta matarvenjum okkar og þá einkum dálæti okkar á kjöti.
Ýmsir vísindamenn og fyrirtæki víðs vegar um heim hafa nú tekið saman höndum um að þróa girnilega og gómsæta rétti sem ekki innihalda kjöt.
Ein lausnanna minnir talsvert meira á vísindaskáldsögu en við á um íslensku þörungaverksmiðjuna.
Vísindamenn víðs vegar að úr heiminum stunda tilraunir með ræktun kjöts í rannsóknarstofum með aðstoð stofnfrumna úr m.a. kúm.
Stofnfrumurnar vaxa í þar til gerðum hólfum þar sem vísindamennirnir bæta næringu og ýmsum boðefnum saman við þær. Næringin gerir það að verkum að frumurnar vaxa á meðan boðefnin láta þær þróast sem vöðvafrumur sem líkjast slíkum frumum í kjöti.
Árið 2013 kostaði ræktaður hamborgari um 43 milljónir króna en í dag kostar hann tæpar 1500 krónur.
Einn þessara vísindamanna er Mark Post við háskólann í Maastricht í Hollandi. Hann kynnti til sögunnar fyrsta rannsóknarstofuræktaða hamborgarann sinn árið 2013.
Þegar þarna var komið sögu kostaði einn ræktaður hamborgari 43 milljónir íslenskra króna að núvirði en í dag kostar hann tæpar 1.500 krónur.
Þetta ræktaða kjöt býr yfir mörgum af sömu kostunum og við á um þörungaverksmiðjuna hér á landi: fullri stjórn á auðlindanotkun, sóun og kolefnisfótspori, ásamt því að þarfnast lítils landsvæðis.
Stofnfrumukjöt, líkt og það einnig kallast, er t.d. mæta vel unnt að rækta neðanjarðar.
Vísindamaðurinn Mark Post við háskólann í Maastricht hefur myndað gervikjöt með því að breyta stofnfrumum kúa í vöðvatrefjar í rannsóknarstofu sinni.
Önnur lausn sem kynni að gagnast kjötætum, er að dulbúa sveppi og grænmeti sem kjöt.
Vegan-fars, m.a. útbúið úr baunum eða ertum, er þegar að finna í kæliborðum matvöruverslananna og er nú þegar hversdagsfæða margra. Næsta skref í þessari þróun er þegar í sölu.
Fyrirtæki á borð við Meati og Juicy Marbles selja kjötsnauðar steikur sem líkjast raunverulegu vörunni svo um munar. Megininnihaldsefnið í steikunum eru rætur sérlegra sveppa, einnig kallaðir sveppaþræðir og eru ræturnar sagðar minna mikið á kjöt, bæði hvað áferð og bragð snertir.
Enn ein leiðin er sú að nýta aðra prótíngjafa, svo sem eins og skordýr sem umbreyta jurtaefni í dýraprótín á langtum afkastameiri hátt en við á um t.d. kýr og gera fyrir bragðið minni kröfur um auðlindir en þess má m.a. geta að skordýr hafa þörf fyrir sjöfalt minna landsvæði en við á um kýr til þess að úr þeim megi framleiða sama magn af prótíni og úr kúnum.
Uppskeran vex á mörgum hæðum
Þegar tekist hefur að finna valkost fyrir kjöt er unnt að byrja að skoða hvernig minnka megi kolefnisfótspor jurtaframleiðslunnar. Hugsanlega hefur þegar fengist framtíðarlausn á þessu.
Í mörgum stórborgum hafa m.a. litið dagsins ljós svokölluð „lóðrétt“ býli, þ.e. lóðréttur landbúnaður, þar sem jurtir eru ræktaðar á mörgum hæðum.
Með því að stafla uppskerunni hverri ofan á aðra er unnt að fá meiri fæðu frá einu og sama landsvæðinu.
Lóðréttur landbúnaður er jafnframt stundaður í lokuðu kerfi þar sem ekki er þörf fyrir skordýraeitur og unnt er að lágmarka sóun vatns og næringarefna.
Þá býður aðferðin enn fremur upp á þann ávinning að rækta megi fæðuna í borgum, þ.e. nærri heimilum neytendanna. Þetta hefur svo í för með sér minni þörf fyrir mengandi vöruflutninga.
Bleiku ljósin og bognu rörin hjá Vaxa eru einungis lítill hluti af mikilvægri þróun sem þegar hefur rutt brautina að sjálfbærri fæðuframleiðslu vel áleiðis. Matur framtíðarinnar verður með öðrum orðum brátt borinn á borð.
