La possibilità di produrre proteine dall’aria sembra fantascienza, eppure è tra le risposte più concrete che potremmo avere presto a disposizione per salvarci dal collasso ecologico. Se oggi pensare di gustare un piatto di pasta estratta, letteralmente, dall’atmosfera, fa sorridere, domani potrebbe essere realtà.
L’industria alimentare è responsabile di una pressione insostenibile sulle risorse idriche e sulle foreste. Le proiezioni ci dicono che questa situazione è destinata a peggiorare, dato l’aumentare della popolazione terrestre e l’occidentalizzazione degli stili di vita di chi risiede in Africa o in Asia. Tuttavia, c’è chi sta tentando di cambiare questo destino infausto. La startup finlandese Solein Solar Foods ha rotto il paradigma tradizionale e inaugurato l’era dell’agricoltura cellulare senza terra.
Attraverso un processo che combina ingegneria e biologia, nutre dei microrganismi con anidride carbonica catturata dall’atmosfera, acqua ed energia solare. In questo modo, ottiene un alimento completo. La tecnologia dell’estrazione di proteine dall’aria scollega la produzione di cibo dallo sfruttamento del suolo, aprendo la strada a un cibo sostenibile per il futuro, Solein, che non dipende dai cicli stagionali o dalla fertilità della terra.
Il limite del suolo: l’agricoltura tradizionale non è più sufficiente
Sul fronte alimentare, la sfida che ci attende è titanica. Difficile scegliere un altro termine. Entro il 2050 la popolazione mondiale supererà i 10 miliardi di persone. Con le attuali tecniche di agricoltura e allevamento, avremmo bisogno di un secondo pianeta Terra soltanto per trovare spazio sufficiente ai pascoli e alle coltivazioni di soia destinate ai mangimi. Naturalmente, non lo abbiamo. Si stima che le terre arabili siano quasi completamente esaurite e pensare di continuare a espanderle significherebbe condannare alla scomparsa gli ultimi polmoni verdi del mondo.
Non abbiamo molte soluzioni a disposizione. La più fattibile è quella di produrre di più con niente, ma bisogna riuscire a rendere concreto questo slogan. Come si può fare? Un buon inizio sarebbe spostare il baricentro della produzione alimentare, trasferendolo dai campi aperti ai bioreattori controllati. In questi ambienti, l’efficienza è massima, lo spreco nullo e lo spazio richiesto considerevolmente inferiore. Passare a un sistema di reperimento di proteine dall’anidride carbonica, oltre a rappresentare una scelta etica e rispettosa del pianeta che ci ospita, è anche una necessità logistica, se si vuole garantire la sicurezza alimentare globale senza annientare la biodiversità che ci tiene in vita.
Come coltivare microbi: la fermentazione di precisione
Il cuore tecnologico di quella che potrebbe diventare una vera e propria rivoluzione alimentare è la fermentazione di precisione dell’anidride carbonica. Non si tratta di un processo alieno, bensì di un’evoluzione dei metodi che usiamo da millenni per cuocere il pane o produrre la birra, portato però a un livello di efficienza molecolare mai visto prima. Vediamo quali sono i suoi passaggi.
1. La cattura della CO2 e l’elettrolisi dell’acqua
Tutto inizia dall’energia del sole. I pannelli fotovoltaici forniscono l’elettricità necessaria per alimentare l’elettrolisi, un processo che separa le molecole d’acqua negli atomi che le compongono: ossigeno e idrogeno. Contemporaneamente, appositi sistemi di cattura diretta dell’aria, denominati DAC dal loro acronimo inglese, utilizzano filtri speciali per aspirare l’anidride carbonica dall’atmosfera circostante. Questi due gas, idrogeno e anidride carbonica, diventano il mangime gassoso, se così vogliamo chiamarlo, che alimenterà la produzione proteica.
2. Il bioreattore: nutrire i batteri con gas e luce
All’interno di un solido bioreattore, in acciaio inox, un ceppo specifico di batteri unicellulari naturali, non prodotti in laboratorio e sicuri per il consumo umano, viene immerso in un brodo di coltura. Qui avviene la vera e propria fermentazione di precisione della CO2. Invece di consumare zucchero o amido, questi microbi sfruttano l’idrogeno come fonte di energia e l’anidride carbonica per ottenere il carbonio di cui hanno bisogno allo scopo di costruire le proprie cellule.
Aggiungendo una piccola quantità di minerali quali calcio, fosforo o potassio al liquido in cui sono immersi, i batteri si moltiplicano a ritmi vertiginosi, raddoppiando la loro massa in poche ore. Lo fanno in ambiente stagno, completamente al chiuso, e senza alcun bisogno di impiegare pesticidi o fertilizzanti.
3. La polvere proteica neutra e il processo di essiccazione
Una volta che la densità batterica ha raggiunto il picco, il liquido viene estratto e sottoposto a un processo di essiccazione simile a quello usato per il latte in polvere. Il risultato finale è Solein: una polvere giallo-arancio che contiene il 65% di proteine nobili, completa di tutti gli amminoacidi essenziali, fibre e ferro. Il nome, naturalmente, deriva dalla crasi della parola latina sol e quella inglese protein.
Grazie al suo sapore neutro, che gli appassionati di cucina potrebbero definire umami, questo cibo sostenibile del futuro può essere integrato ovunque: nella pasta, nel pane, nei gelati o nei burger vegetali, potenziando il loro valore nutrizionale senza che il consumatore avverta alcuna differenza nel gusto originale.
Carne, soia e aria: l’impatto ambientale della produzione delle proteine
In tabella, si evidenzia la differenza abissale nell’uso delle risorse naturali per produrre un singolo chilogrammo di proteine. Lo schema chiarisce bene quanto sia insostenibile il modello attuale.
| Fonte proteica | Consumo d’acqua (litri/kg di proteine) | Uso del suolo (mq/kg di proteine) | Emissioni di gas serra (CO₂e/kg) | Biodiversità e contesto | Pro e contro ambientali chiave |
| Carne bovina | Altissimo, più di 15.000 litri. Include acqua per abbeveraggio, pulizia e coltivazione del mangime. | Enorme. Occorrono pascoli estensivi per la coltivazione intensiva di mangimi, come mais e soia. | Estremamente alte. Principalmente, si tratta di metano derivato dalla fermentazione enterica. | Deforestazione per realizzare pascoli; perdita di habitat naturali; impatto sulla qualità del suolo e dell’acqua. | PRO: Alto valore nutritivo della proteina bovina. CONTRO: Insostenibilità idrica e fondiaria. L’allevamento estensivo e intensivo sono i principali responsabili dell’impatto climatico nel settore alimentare. |
| Proteine della soia | Medio, intorno ai 2.000 litri, quelli richiesti per l’irrigazione della coltura. | Alto. Necessita di grandi estensioni di terreno agricolo, spesso in monocultura. | Medio-Basso. Dipende naturalmente dalle pratiche agricole: fertilizzanti, macchinari… restano comunque significativamente inferiori alla carne. | Rischio significativo di deforestazione, uso intensivo di pesticidi e fertilizzanti che inquinano le acque. | PRO: Fonte proteica vegetale completa, più efficiente nell’uso delle risorse rispetto all’allevamento. CONTRO: Elevato impatto fondiario, forte legame con la deforestazione globale e l’agricoltura intensiva. |
| Proteine dall’aria (Solein) | Irrisorio, intorno ai 10 litri. Utilizzato principalmente per processi di purificazione e raffreddamento. | Quasi zero perché limitato solo all’ingombro fisico del bioreattore, che può essere installato ovunque. | Potenzialmente Negativo. Il processo dipende dall’energia utilizzata: idealmente dovrebbe essere energia solare o rinnovabile, per renderlo carbon-negative. | Produzione in ambiente chiuso e controllato, nessun impatto diretto su habitat o ecosistemi terrestri. | PRO: Estrema efficienza idrica e fondiaria; disaccoppiamento della produzione alimentare dall’agricoltura e dalle condizioni climatiche; potenziale per la sostenibilità energetica, se alimentato da fonti rinnovabili. CONTRO: Dipendenza dalla tecnologia e dall’energia pulita; necessità di scalabilità e accettazione da parte del consumatore. |
Scenari futuri: il concetto di rewilding per liberare la natura
Allargando lo sguardo, ci rendiamo conto di quanta importanza avrebbe, per il pianeta, l’esplosione della produzione di proteine a partire dall’aria. L’adozione di massa dell’agricoltura cellulare senza terra porterebbe a un effetto a cascata probabilmente senza precedenti, nella storia umana. Se riuscissimo a ricavare anche solo il 20% del fabbisogno proteico mondiale, una stima non certo fantascientifica qualora i Paesi sviluppati investissero risorse adeguate, dalle proteine da anidride carbonica, potremmo liberare milioni di ettari di terreni attualmente destinati alla monocoltura intensiva e al pascolo. Sarebbe una vera e propria liberazione di suolo pesantemente sfruttato.
Questo spazio restituito alla natura diverrebbe un pilastro del Rewilding: il ripristino spontaneo o assistito di foreste e praterie native che l’uomo ha depauperato o abbattuto. Lasciare che la natura si riappropri di queste terre non significa soltanto proteggere la fauna selvatica, bensì creare enormi serbatoi naturali di carbonio, capaci di assorbire gran parte della CO2 emessa nel secolo scorso, se non proprio tutta.
Produrre proteine dall’aria ci permette di ottenere due enormi benefici, allo stesso tempo: nutrire l’umanità in modo sicuro e permettere al pianeta di tornare a respirare.
