太阳能驱动微生物蛋白生产：土地利用率提升10倍，或成未来食品新选择

太阳能驱动微生物蛋白生产：土地利用率提升10倍，或成未来食品新选择

德国哥廷根大学的科学家们提出了一种创新的微生物蛋白质生产方法，即将太阳能发电与微生物蛋白质生产相结合。他们认为，这种方法可能是植物和动物蛋白质的替代品，在减少土地消耗的同时确保粮食安全。

微生物蛋白质由一种粉末组成，可作为动物的富含蛋白质的饲料或作为人类的食物，它的生产可由细菌、真菌、酵母和藻类完成，被认为是种植传统作物的替代物。科学家们指出，在土地使用和能源效率方面，尚未对传统农业和光伏驱动的微生物蛋白系统进行定量比较。

学者们在发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的论文《光伏驱动的微生物蛋白生产可以比传统作物更有效地利用土地和阳光》中指出："我们表明，在所有相关的太阳辐照度水平上，微生物食品的生产在单位土地面积的热量和蛋白质产量方面优于农业栽培的主食作物。"

PV-SCP：阳光、空气和水

德国研究小组通过结合地面光伏、空气、水和营养物质来种植微生物蛋白质，模拟了大规模生产微生物生物质，这也被称为单细胞蛋白（SCP）。在这种配置下，光伏被用来将来自直接空气捕获的大气中的二氧化碳转化为微生物生物质。

首先，太阳能发电厂产生的电力被用来产生化学能量，这些能量被储存在电子供体中，如氢气、甲醇和甲酸盐。然后通过微生物的生长将其转化为储存在生物质中的化学能。在该过程的最后过滤步骤中，核苷酸、脂肪酸和碳水化合物被从生物质中丢弃，只有蛋白质被保留下来。

效率的提高

根据研究人员的发现，与大豆相比，太阳能驱动的SCP生产只需要10%的土地面积，而大豆是效率最高的植物作物。此外，报告指出，植物和动物分别使用大约100倍和10000倍的水来产生同等的热量。

该研究计算出，即使在日照较少的北方气候中，太阳能驱动的微生物食品的产量可以远远超过主食作物，同时最大限度地减少水和肥料的使用，重要的是，这种生产也可以位于不适合农业的地区，如沙漠。

然而，他们也承认，SCPs可能必须应对食品市场上消费者难以接受的问题，或者饲料市场上的价格压力。