De vill tillverka matfett av industrins koldioxidutsläpp

2020-07-21 06:00  

Svenska forskare har patenterat en process som gör det möjligt att tillverka matfett helt på kemisk väg. Om fettet tillverkas av utsläppen från ett medelstort massabruk kan det räcka till sex miljoner människor i ett år – men det kräver också mycket el.

Idén är att tillverka livsmedel helt utan biologiska processer, gärna i anslutning till kemiska industrier eller raffinaderier. Tillgång till koldioxid och el är centralt i receptet.

Tanken är att med kemins hjälp komplettera det traditionella jordbruket, som bland annat förutsätter mycket landanvändning.

– För att göra något åt ett storskaligt problem så behöver också lösningen vara storskalig. Här kan raffinaderier bli en viktig del, samtidigt som vi slipper ta så mycket land i anspråk. Den fabrik som vår process förutsätter behöver inget gödsel eller bekämpningsmedel och är oberoende av nederbörd. Det kan bidra till en försörjningstrygghet, säger Rise-forskaren Anders Lorén till Ny Teknik.

I grunden har det med hållbarhet att göra, förklarar han. Om vi ska minska vår negativa påverkan på klimat och miljö måste vi titta på hur vi förhåller oss till jordens resurser. Vi har redan överskridit fyra av planetens hållbara gränser: klimatförändringar, förlust av biologisk mångfald, förändrad markanvändning och förändrade biogeokemiska flöden av kväve och fosfor. Hur kan vi hejda den här utvecklingen?

Läs mer: Så kan infångad koldioxid bli plast

Anders Lorén och kollegan Marcus Vestergren har fokuserat på att hitta en lösning utifrån deras eget expertisområde: kemi.

– Hur kan vi som kemister bidra? Kan man till exempel göra mat på ett annat sätt, med el? Det var frågor som utgjorde starten på arbetet, 2015, berättar Anders Lorén.

Börjar med koldioxid och vatten

Så hur fungerar processvägarna som de två forskarna har tagit patent på mer i detalj? Det konkreta exempel de hittills har kunnat visa upp går ut på att göra fett och fettsyror. Fett är relativt lätt att tillverka på kemisk väg och spelar en viktig roll eftersom det utgör ungefär en tredjedel av människors dagliga energibehov.

Startpunkten är koldioxid och vatten. I processen reducerar man koldioxid genom att använda vätgas, som har framställts med hjälp av el. Då får man det som kallas syntesgas eller syngas, en blandning av kolmonoxid och vätgas. Därefter finns två olika vägar framåt, antingen via metanol eller Fisher-Tropsch-processen, där syntesgas omvandlas till längre kolväten.

Läs mer: Genomskinliga solceller driver elektronik inomhus

Forskarna tror mest på metanol-vägen, där man tillverkar eten. Närmare än så vill de inte gå in på processen. Vi får nöja oss med vetskapen om att den i labbmiljö ska ha fungerat bra, och resulterat i ett ”proof of concept”: 10 gram matfett och fettsyra från eten.

– Det finns flera fördelar med att gå till eten. Det ena är att världen har jobbat med eten väldigt länge, eftersom man har gjort det från olja, så det finns mycket erfarenhet. För att göra verklig skillnad måste vi välja delsteg som är väldigt mogna. Eftersom vi får ett jämnt antal kolaatomer får vi fram en fettsyra så som den ser ut i djur och växter, det är bra regulatoriskt och för att det är något som är känt.

Det labbtillverkade fettets konsistens i rumstemperatur liknar Anders Lorén vid kokosfett eller hårt smör.

– Det är som en fast, vit klump. Lite vaxigt.

Metoden kräver mycket el

För att göra ett kilo fett behöver man ”några liter vatten”, vilket forskarna menar är lite. Kruxet är att metoden förutsätter att man använder väldigt stora mängder el.

Deras eget räkneexempel går ut på att använda ett medelstort pappersbruks utsläpp på 550 000 ton koldioxid per år. Detta räcker för att tillverka 160 000 ton matfett, motsvarande en till två svenska rapsskördar och lika mycket fett som sex miljoner människor behöver under ett år, enligt forskarna.

Den här tillverkningen skulle kräva 6 TWh, ungefär lika mycket el som åtta stora vindkraftsparker eller ungefär vad en halv kärnreaktor producerar på ett år.

Samtidigt menar forskarna att metoden i detta räkneexempel skulle undanta 1 600 kvadratkilometer svensk skog eller 500 kvadratkilometer regnskog, utöver de tidigare nämnda fördelarna.

Rise-forskarna är inte ensamma om att titta på tillverkning av livsmedel med hjälp av koldioxid och el. Finska Solar Foods är ett exempel. De tillverkar protein, men använder sig också delvis av en biologisk process i form av vätgas- och koldioxidätande bakterier.

– Fördelen med att ha liv involverat i processen är att du kan få en sammansatt produkt, som kommer att vara ganska lik det vi äter nu, medan det vi får fram är en ganska ren produkt. Ur ett nutritionsperspektiv kan det vara bättre med en biologisk process, men nackdelen tror vi är skalbarheten. Där tror vi att kemin är bättre, säger Anders Lorén.

Kan bli blandningskomponent i ost

Det helt kemiskt framställda fettet är tänkt som en blandningskomponent, i till exempel glass eller ost, eller som frityrolja. Men hur fettet kommer att smaka kan forskarna inte riktigt svara på ännu.

– Vi vet väldigt lite om det. Däremot vet vi att smaken i ett fett kommer från orenheterna. Och nu har vi fokuserat på att göra huvudbeståndsdelen, fettet, och är jätteglada över att kunna göra det. Smaken kommer vi säkert att få jobba mer med.

Tanken, betonar Anders Lorén, är alltså inte att konkurrera med jordbruket, utan att komplettera det. När man räknar på deras metod i dag är den dyrare än att hugga ner regnskog och anlägga palmoljeplantager på den marken. Att tillverka fettet helt på kemisk väg beräknas bli tre gånger dyrare än att tillverka rapsolja. Men forskarna menar att hållbarhet måste få kosta.

– Vid en storskalig produktion ska den kemiska processen vara centraliserad vid ett stort koldioxidutsläpp, gärna samlokaliserat med en annan kemteknisk industri. Däremot kan elen samlas in från flera olika håll, förklarar Anders Lorén.

Forskarna vill med hjälp av aktörer från industrin skala upp sina försök från labb- till demoskala. Det förutsätter en investering i en ny anläggning på cirka 75 miljoner kronor, och skulle då räcka till att göra några fat fettsyra om dagen.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt