Los investigadores han demostrado que podemos resolver un problema del sistema alimentario: la enorme cantidad de alimento necesario para impulsar la creciente industria de la acuicultura, al abordar simultáneamente otro: la gran cantidad de contaminación por metano que se escapa a la atmósfera cada año y plantea un enorme riesgo de cambio climático.
En un estudio publicado en Nature Sustainability, los investigadores muestran que capturar el gas metano contaminante que se genera como subproducto de las operaciones industriales en los Estados Unidos y luego convertirlo en una materia prima para producir harina de pescado rica en proteínas sería más barato que hacer harina convencional a partir de pescado capturado en el océano. Además, este metano residual ya podría abastecer el 14% de la demanda mundial de harina de pescado. Eso podría expandirse al 100%, si mayores avances tecnológicos nos permitieran capturar todo el metano varado que existe en los EE. UU.
¿Cómo se convierte este gas en alimento para peces y por qué lo necesitamos, en primer lugar?
A medida que aumenta la población mundial, la piscicultura a gran escala se considera una forma cada vez más viable de cubrir la creciente brecha de proteínas en el mundo. El problema es que esos peces de piscifactoría necesitan alimento, que generalmente se elabora a partir de especies forrajeras que se extraen a escala industrial de los océanos y se transforman en harina. A medida que la industria de la acuicultura crece para mantenerse al día con la demanda, está ejerciendo cada vez más presión sobre estos recursos marinos críticos, dejando en claro que pronto vamos a necesitar alternativas.
Donde el metano entra en esta ecuación es que resulta ser una fuente de alimentación muy confiable para un tipo de bacterias devoradoras de gas llamadas metanótrofos. Si estos organismos se cultivan en biorreactores y se les alimenta con un suministro constante de metano, combinado con otros nutrientes como nitrógeno y fósforo, pueden transformar esos insumos en biomasa rica en proteínas con un perfil nutricional muy similar a la harina de pescado. Este alimento generado por bacterias no solo podría reemplazar la harina de pescado regular, sino que también mantendría el metano masivamente contaminante fuera de la atmósfera: este gas tiene un potencial de calentamiento hasta 34 veces mayor que el dióxido de carbono , lo que lo convierte en un importante acelerador del cambio climático.
Análisis y estudio
Alimentar a las bacterias con metano ha estado en juego por un tiempo. Pero el nuevo estudio es el primero en explorar la viabilidad económica de convertir este recurso desperdiciado en alimento. Los investigadores comenzaron por determinar cuánto metano se genera como subproducto de fuentes industriales en los EE. UU., Como plantas de tratamiento de aguas residuales, vertederos e instalaciones de petróleo y gas. Compararon los costos de producir alimentos para peces a partir de estas fuentes con los costos de producción de la harina de pescado normal. También compararon el costo de usar estas fuentes de metano residual con el de comprar gas natural directamente de la red como materia prima principal para los metanótrofos.
Su análisis de estas fuentes reveló, para empezar, que la producción de harina de pescado a partir de la contaminación por metano sería económicamente competitiva con la producción de harina convencional a partir de pescado. De hecho, el costo de producción es más bajo, especialmente cuando el metano se captura en vertederos e instalaciones de petróleo y gas, lo que lleva el precio de la producción de harina por debajo del costo promedio de US $ 1,600 por tonelada de la fabricación de harina de pescado convencional, que los investigadores utilizaron como comparación.
Cuando el metano se captura de las plantas de tratamiento de aguas residuales, los costos son ligeramente más altos, alrededor de US $ 1,645 por tonelada, debido a los mayores costos laborales asociados con estas instalaciones. Si compramos gas de la red en lugar de usar metano residual como materia prima, el precio por tonelada de alimento es significativamente más alto, casi US $ 1.800. (Esto presenta un caso claro para el uso del abundante metano que se bombea como producto de desecho en las instalaciones de todo el país).
¿Qué diferencia puede realmente hacer esta captura de metano?
Al observar solo las plantas industriales de petróleo y gas más grandes, las plantas de tratamiento de aguas residuales y los vertederos desde donde sería económicamente más factible extraer metano en este momento, los investigadores demostraron que los desechos de metano podrían producir suficiente alimento para peces a través de esos industriales metanótrofos para compensar un 14 % del mercado global, a precios por debajo del promedio actual de $ 1,600 por tonelada.
También hay innumerables instalaciones de producción de metano más pequeñas repartidas por los EE. UU. Que no están incluidas en este cálculo: los investigadores descubrieron que si los avances tecnológicos hacen que sea más fácil y más económico recolectar metano de estos sitios más pequeños, el país podría producir alimento suficiente para satisfacer más del 100% de la demanda mundial actual de harina de pescado.
Engordar bacterias con metano en biorreactores puede producir grandes cantidades de alimento rico en proteínas con una huella comparativamente baja en términos de uso de espacio y recursos, explican los investigadores.
Es un beneficio mutuo bastante claro: a través de este enfoque, el metano contaminante sería interceptado en su viaje a la atmósfera y desviado para hacer un alimento más económico y sostenible para uno de los sectores alimentarios de más rápido crecimiento del planeta. Además, esta solución podría alimentar nuevos objetivos globales para reducir las emisiones de metano , que recientemente han sido encabezados por Estados Unidos y la Unión Europea, y que muchos consideran clave para alcanzar los objetivos climáticos establecidos en la conferencia COP26.
Es raro que dos problemas se resuelvan a la vez, pero este es un ejemplo en el que puede ser posible. “En general, la reducción de las emisiones de metano y la sobreexplotación de los recursos marinos son problemas muy complejos”, escriben los investigadores. Pero los derivados del metano “son prometedores como parte de un conjunto de intervenciones necesarias para la producción sostenible de alimentos”.
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