Hidratos de carbono artificiales para la producción sostenible de alimentos

Los científicos de Heidelberg realizan cálculos de modelos para la producción de azúcar sintética

24.08.2020 - Alemania

¿Qué alternativas a la agricultura convencional existen para producir carbohidratos para alimentos y piensos? Los científicos de la Universidad de Heidelberg realizaron cálculos de modelos para la producción artificial de azúcar con vistas a la síntesis de otros carbohidratos como el almidón. Están investigando si una parte de las necesidades calóricas humanas podrían satisfacerse con alimentos sintéticos que ahorren recursos. En su estudio, el Prof. Dr. Ulrich Platt y el Dr. Florian Dinger del Instituto de Física Ambiental de Ruperto Carola aprovechan las tecnologías disponibles en el mercado para calcular el uso de la energía, la superficie terrestre y los costos, en un intento por aumentar la conciencia y el interés de la investigación en estas opciones tecnológicas.

"La agricultura convencional está en un punto muerto. A pesar de su éxito, los costos ambientales del consumo de tierra y agua, los plaguicidas y las cantidades masivas de fertilizantes artificiales son graves", explica el profesor Platt. Los investigadores creen que una forma de evitar este daño sería fabricar carbohidratos artificiales a partir del dióxido de carbono atmosférico y del agua, utilizando energías renovables como la fotovoltaica. "Toda la tecnología necesaria está disponible comercialmente o, en el caso del azúcar, al menos desarrollada a escala de laboratorio. Sin embargo, hasta ahora no se ha realizado ninguna investigación dirigida a la síntesis de carbohidratos a escala industrial porque la producción de carbohidratos biogénicos era económicamente más competitiva. La esperada caída de los costos de la producción electrolítica de hidrógeno determinaría cuándo el azúcar sintético alcanzaría un punto de precio competitivo", explica el Dr. Dinger.

Sin embargo, los menores costos de síntesis por sí solos no hacen que el azúcar sintético sea competitivo; los 'verdaderos costos' de la agricultura convencional también deben tenerse en cuenta, añaden los investigadores de Heidelberg. Ellos estiman que el coste real de la producción de azúcar biogénica es tres veces mayor que el precio de mercado actual cuando se tienen en cuenta los daños ecológicos y socioeconómicos. "Un factor de coste importante es la enorme cantidad de agua utilizada en la agricultura convencional. Debido a que los depósitos de agua subterránea en regiones semiáridas como California y la India están disminuyendo, las operaciones agrícolas a largo plazo probablemente tendrán que recurrir a la utilización de agua mucho más cara procedente de plantas desalinizadoras", afirma Ulrich Platt.

Según los investigadores, los productos sintéticos podrían cubrir potencialmente una parte importante de las necesidades calóricas de los seres humanos. También podrían utilizarse como materia prima para microorganismos, hongos o ganado con el fin de mejorar la sostenibilidad de la producción biogénica restante de grasas y proteínas. Como una forma de avanzar, los investigadores de Heidelberg recomiendan un equilibrio entre la producción sintética y biogénica para lograr una fuente segura y sostenible de alimentos. Según sus datos, la producción de carbohidratos artificiales a escala industrial necesitará mucha menos tierra, agua y energía. A largo plazo, creen que es posible pasar completamente a la producción de azúcar sintético. "Si la tecnología lo permite, todos los alimentos procesados, como el pan y los fideos, también deberían producirse en parte a partir de almidones y grasas sintéticas. La agricultura convencional continuaría produciendo frutas, verduras y carne", añade el Prof. Platt.

Los resultados de la investigación se publicaron en la revista "Fronteras en los sistemas alimentarios sostenibles".

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