In einem neuen Konsortium werden Unternehmen und Hochschulforscher eine nachhaltige Quelle für Proteine für die menschliche Ernährung erforschen, die aus CO2 gewonnen wird. Ziel ist es, einen Beitrag zur Bekämpfung der weltweit zunehmenden Probleme der Ernährungsunsicherheit und der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft zu leisten. Zwei bekannte Stiftungen unterstützen die Initiative mit bis zu 200 Millionen DKK (27 Millionen Euro).
Die Ernährungsunsicherheit ist ein wachsendes globales Problem. Aus einem aktuellen Bericht unter Leitung der UNO geht hervor, dass im Jahr 2022 mehr als 250 Millionen Menschen von akutem Hunger betroffen waren, was einem Anstieg von 65 Millionen im Vergleich zum Vorjahr entspricht.
Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, sollte ein nachhaltiges, sicheres und stabiles Nahrungsmittelproduktionssystem aufgebaut werden, das eine wachsende Weltbevölkerung ernähren kann. Mit diesem Ziel vor Augen finanzieren die Bill & Melinda Gates Foundation und die Novo Nordisk Foundation ein neues Konsortium, das CO2 zur Herstellung von Proteinen für die menschliche Ernährung nutzen wird.
Das Konsortium vereint das Wissen und die Erfahrung von Novozymes A/S und Topsoe A/S, zwei führenden Unternehmen im Bereich der Biotechnologie bzw. der chemischen Verfahrenstechnik, der Washington University in St. Louis in den USA und des Novo Nordisk Foundation CO2 Research Center (CORC) an der Universität Aarhus in Dänemark. Die Gesamtfinanzierung durch die beiden Stiftungen beläuft sich auf bis zu 200 Millionen DKK (27 Millionen Euro).
„Durch die Nutzung von CO2 für die Lebensmittelproduktion, ohne dass dafür landwirtschaftliche Flächen in Anspruch genommen werden müssen, geht dieses ehrgeizige Konsortium zwei unserer größten globalen Herausforderungen an: die Versorgung einer wachsenden Weltbevölkerung mit nahrhaften Lebensmitteln und die Eindämmung des Klimawandels. Dies hat das Potenzial, der erste Schritt in Richtung einer neuartigen Bioökonomie zu sein, die eine nachhaltigere, sicherere und stabilere Nahrungsmittelproduktion ermöglicht und die Ressourcen der Natur in mehrfacher Hinsicht entlastet“, so Mads Krogsgaard Thomsen, CEO der Novo Nordisk Foundation.
Eine Alternative zu tierischem Eiweiß
Die Grundidee besteht darin, eine nachhaltigere Methode zur Herstellung von Proteinen durch Fermentation zu schaffen, eine Methode, die seit Jahrtausenden zur Nahrungsmittelproduktion genutzt wird.
Mit Hilfe biologischer und elektrochemischer Verfahren werden die Partner des Konsortiums CO2 verarbeiten und in Acetat umwandeln, eine bekannte Substanz, die bereits im Stoffwechsel der für die Fermentierung verwendeten Mikroorganismen vorhanden ist, nämlich Essig. Das Acetat kann dann zur Herstellung von Proteinen verwendet werden, die direkt in der menschlichen Ernährung eingesetzt werden können.
Durch die Schaffung von Alternativen zu tierischen Proteinen könnten der Bedarf an Fleisch- und Milchprodukten verringert werden, die die natürlichen Ressourcen durch die Nutzung von Land für die Tiere und den Anbau von Pflanzen zu ihrer Ernährung erheblich belasten. Durch die Verwendung von aus CO2 gewonnenem Acetat direkt im Fermentationsprozess entfällt außerdem die Notwendigkeit, Zucker zu verwenden, der ein wichtiger Bestandteil von Fermentationsprozessen ist. Dadurch werden erhebliche landwirtschaftliche Flächen frei, die derzeit für die Zuckerproduktion genutzt werden.
Nutzung bestehender Produktionsanlagen
Der erste Schritt des Konsortiums besteht darin, drei potenzielle Produktionstechnologien zu optimieren, zu bewerten und zur Reife zu bringen. Ziel ist es, alle Technologien innerhalb von zwei Jahren in den Demonstrationsmaßstab (TRL 6 oder höher) zu bringen.
Die Partner des Konsortiums verfügen über mehrere einschlägige Produktionstechnologien und -anlagen, so dass sie die bereits vorhandene Infrastruktur nutzen können, um die im Rahmen der Zusammenarbeit erwarteten neuen Entwicklungen zu verifizieren und zu skalieren. Dies stellt laut den Partnern eine großartige Gelegenheit dar, Synergien zwischen den verschiedenen an der Zusammenarbeit beteiligten Technologien zu schaffen, und ermöglicht es, den Upscaling-Prozess erheblich zu beschleunigen.
„Die Möglichkeit, biologische Verfahren zur effizienten Herstellung von Proteinen für die menschliche Ernährung aus einfachen Rohstoffen zu entwickeln, gibt es schon seit einiger Zeit. Mit diesem Programm besteht die Möglichkeit, eine völlig klimaneutrale Methode zur Umwandlung von CO2 in Protein zu entwickeln, die ohne den Einsatz von Land, Wasser und Düngemitteln auskommt. Ich bin begeistert und stolz darauf, dass wir mit unserer Technologie und unserem Know-how dazu beitragen können, diese Umwandlung zu ermöglichen – sie birgt ein enormes Potenzial für die Lösung großer weltweiter Probleme durch biologische Lösungen“, sagt Claus Crone Fuglsang, Chief Science Officer bei Novozymes A/S.
Mehr zum neuen Projekt auf www.novonordiskfonden.dk/en.
