Care metodă de producție a cărnii folosește mai puțină energie și resurse?
- Carnul de fermă se bazează pe biologia naturală a animalelor, dar este consumator de resurse, folosind teren și apă vastă. Emite metan și oxid de azot, care sunt de scurtă durată, dar puternice.
- Carnul cultivat este crescut în bioreactoare, necesitând mai multă energie industrială, dar mult mai puțin teren și apă. Emisiile sale sunt în principal dioxid de carbon, influențate de sursa de energie utilizată.
Constatări cheie:
- Carnul cultivat este de 3 ori mai eficient în a transforma culturile în carne decât puiul.
- Reduce utilizarea terenului agricol cu până la 90%.
- Amprenta sa de carbon depinde de utilizarea energiei regenerabile; emisiile pot fi mai mici decât cele ale cărnii de vită, dar mai mari decât cele ale puiului cu surse de energie medii.
- Emisiile de metan ale cărnii de fermă sunt semnificative, dar de scurtă durată, în timp ce dioxidul de carbon al cărnii cultivate persistă timp de secole.
Comparație rapidă:
| Aspect | Carne cultivată | Carne de fermă |
|---|---|---|
| Utilizarea energiei | Cerere energetică industrială ridicată | Cerere energetică industrială mai mică, se bazează pe metabolismul animalelor |
| Utilizarea terenului | Cu până la 90% mai puțin | Necesită teren vast pentru pășunat/hrană |
| Utilizarea apei | Mai mică | Mai mare |
| Emisii | În principal CO₂ (dependent de energie) | Metan, oxid de azot și CO₂ |
| Eficiența culturilor în carne | De 3 ori mai eficientă decât puiul | Eficiență mai mică |
Ambele metode au provocări.Carnea cultivată are nevoie de energie regenerabilă și metode de producție mai ieftine pentru a concura. Carnea crescută trebuie să abordeze ineficiența resurselor sale și cererea în creștere fără a depăși limitele de teren.
Compararea cărnii cultivate și a celei crescute: Energie, utilizarea terenului și impactul asupra mediului
1. Carnea cultivată
Utilizarea energiei în producție
Producerea cărnii cultivate implică înlocuirea metabolismului natural al animalelor cu bioreactoare, care mențin o temperatură constantă de 37°C în timp ce amestecă culturi celulare. Spre deosebire de animalele de fermă, care generează căldură în mod natural, aceste bioreactoare necesită un aport constant de energie pentru încălzire și alimentare. Această abordare industrială, în special energia necesară pentru menținerea condițiilor reactorului și producerea ingredientelor mediului de cultură, face ca procesul să fie intensiv din punct de vedere energetic. Aceasta pregătește terenul pentru înțelegerea modului în care resursele sunt utilizate în această metodă de producție.
Eficiența resurselor
Unul dintre avantajele cheie ale cărnii cultivate este că evită producția de părți animale necomestibile, conducând la cerințe de resurse mult mai scăzute. De exemplu, adoptarea completă a cărnii cultivate ar putea reduce utilizarea terenurilor agricole la nivel global cu un uimitor 83% și ar putea reduce cererea mondială de fosfor cu 53% până în 2050 [7]. Aceste cifre subliniază potențialul său de a transforma eficiența resurselor la scară globală.
Impactul asupra mediului
Amprenta de mediu a cărnii cultivate depinde în mare măsură de sursele de energie utilizate în timpul producției. Dacă procesul este alimentat de energie regenerabilă, emisiile sale de carbon pot scădea sub cele ale cărnii de vită și porc, făcându-l comparabil cu carnea de pui [1]. Cu toate acestea, atunci când se bazează pe mixul mediu global de energie, emisiile sale sunt încă mai mici decât cele ale cărnii de vită, dar depășesc pe cele ale cărnii de porc sau pui [2].
"Deși producția de carne cultivată și lanțul său de aprovizionare sunt intensive din punct de vedere energetic, utilizarea energiei regenerabile poate asigura că este o alternativă durabilă la toate carnea convențională." - Pelle Sinke, Cercetător, CE Delft [1]
Un alt factor critic este tipul de mediu de cultură utilizat. Cercetările de la UC Davis au arătat că utilizarea ingredientelor foarte rafinate, de grad farmaceutic, ar putea avea un impact ambiental mai mare decât carnea de vită [4]. Pentru a aborda această problemă, industria se îndreaptă din ce în ce mai mult către alternativele de grad alimentar, care oferă o cale mai durabilă înainte. Următorul pas este să explorăm cum se compară metodele tradiționale de agricultură cu aceste progrese.
2. Carne cultivată
Utilizarea energiei în producție
Producția de carne cultivată este profund legată de utilizarea combustibililor fosili în diferite etape.Tractoarele care funcționează pe motorină sunt esențiale pentru lucrările agricole, în timp ce producerea îngrășămintelor sintetice - în special a celor pe bază de azot - necesită o cantitate mare de energie. Pe lângă aceasta, transportul furajelor și al animalelor de fermă contribuie suplimentar la consumul de combustibil [8]. Spre deosebire de carnea cultivată, care se bazează pe aporturi continue de energie industrială, carnea provenită de la animale beneficiază de metabolismul natural al acestora. Cu toate acestea, acest proces este departe de a fi eficient, deoarece o mare parte din energie se pierde înainte de a ajunge la consumator. Carnea cultivată, prin comparație, utilizează mai bine resursele.
Cererea de energie a cărnii provenite de la animale depinde, de asemenea, de sistemul de fermă utilizat. De exemplu, sistemele de pășunat din Midwest-ul SUA sunt mult mai intensive din punct de vedere energetic decât creșterea extensivă a animalelor din cauza nevoilor mai mari de management și a cerințelor mai mari de input [8].Pe de altă parte, sistemele de ferme suedeze demonstrează cum practicile optimizate pot atinge o creștere mai rapidă în greutate cu mai puțină energie, arătând că alegerile de management pot avea un impact semnificativ asupra utilizării resurselor.
Eficiența resurselor
Producția de carne din ferme consumă cantități enorme de teren și apă. Animalele de fermă necesită suprafețe mari pentru pășunat și cultivarea furajelor, totuși returnările nutriționale sunt relativ modeste. În ciuda resurselor extinse utilizate, animalele de fermă contribuie doar cu 18% din caloriile lumii și 37% din proteinele sale [1][3]. Această ineficiență este explicată în mare parte prin raportul de conversie a furajului (FCR) - cantitatea de furaj necesară pentru a produce un kilogram de carne. Puii sunt cei mai eficienți dintre animalele de fermă convenționale, dar chiar și ei nu se compară cu carnea cultivată, care se estimează că este de aproximativ trei ori mai eficientă în conversia culturilor în carne [1].
Impactul asupra mediului
Impactul asupra mediului al cărnii provenite din ferme este în mare parte determinat de emisiile biologice, mai degrabă decât de utilizarea directă a energiei. Creșterea animalelor este responsabilă pentru 16,5% până la 19,4% din emisiile de gaze cu efect de seră cauzate de om [1][3]. Acestea includ metan, oxid de azot și dioxid de carbon, fiecare având efecte unice asupra atmosferei.
"Sistemele de bovine sunt asociate cu producția tuturor celor trei GES... inclusiv emisii semnificative de CH₄, în timp ce emisiile de carne cultivată sunt aproape în întregime CO₂ din generarea de energie." - John Lynch, Departamentul de Fizică, Universitatea din Oxford [8]
Emisiile de metan din fermentația enterică - un proces digestiv la rumegătoare - reprezintă 27% din emisiile globale de metan cauzate de activitatea umană [1][3].Producția de carne de vită din turme dedicate emite între 35 și 432 kg de CO₂e pe kilogram de carne, cu o medie de 99,5 kg CO₂e [4]. Sistemele de carne de vită integrate cu lactate sunt mai eficiente, având o medie de 33,4 kg CO₂e pe kilogram, deoarece costurile de mediu sunt împărțite între producția de carne și lapte [4]. Dincolo de gazele cu efect de seră, creșterea animalelor duce, de asemenea, la pierderea biodiversității și perturbă ciclurile de azot și fosfor. Deversările de îngrășăminte contribuie la peste o treime din emisiile de azot cauzate de om [1][3]. Acești factori subliniază provocările de mediu legate de carnea provenită din ferme și pregătesc terenul pentru evaluarea sustenabilității sale mai largi.
Carne Cultivată în Laborator: Cât de Mult Poate Ajuta la Salvarea Climei Noastre? | WSJ Tech News Briefing
sbb-itb-c323ed3
Avantaje și Dezavantaje
Carnea cultivată și carnea provenită din ferme au fiecare propriile provocări legate de energie și resurse, oferind compromisuri distincte.
Carnea cultivată se remarcă prin eficiența sa în conversia culturilor în carne, atingând de până la trei ori rata de conversie a culturilor în carne comparativ cu agricultura tradițională. Această eficiență reduce semnificativ cerințele de teren - carnea cultivată necesită cu până la 90% mai puțin teren agricol decât metodele convenționale [2][5]. Utilizarea apei este, de asemenea, în general mai mică, iar mediul de producție controlat ajută la minimizarea problemelor precum scurgerea de gunoi și poluarea aerului [1].
Asta spus, carnea cultivată este extrem de dependentă de energie.Bioreactoarele trebuie să funcționeze continuu, menținând o temperatură constantă de 37°C, circulând nutrienți și producând ingrediente pentru mediul de cultură - toate acestea necesită o cantitate substanțială de electricitate [1][4]. Așa cum s-a discutat anterior, impactul climatic al cărnii cultivate depinde de sursa de energie. Cu energie regenerabilă, poate atinge o amprentă de carbon mai mică decât carnea de vită și porc. Cu toate acestea, atunci când se bazează pe un mix energetic global tipic, emisiile sale pot depăși pe cele ale puiului sau porcului [1][2]. Creșterea producției prezintă provocări suplimentare; bioreactoarele actuale de 25.000 de litri ar trebui să se extindă de zece ori pentru a atinge paritatea de preț cu carnea crescută [9].
Pe de altă parte, agricultura tradițională funcționează cu un set diferit de eficiențe și limitări.Carnea crescută se bazează pe metode bine stabilite și utilizează procesele biologice naturale ale animalelor, mai degrabă decât inputuri energetice industriale continue. Cu toate acestea, în ciuda resurselor semnificative necesare, producția nutrițională a cărnii crescute rămâne relativ modestă. Emisiile sale de gaze cu efect de seră diferă, de asemenea, fundamental: carnea crescută produce metan și oxid de azot, care sunt puternice, dar de scurtă durată, în timp ce carnea cultivată emite în principal dioxid de carbon din utilizarea energiei, care persistă în atmosferă timp de secole [1][6].
"Carnea cultivată nu este, în mod evident, superioară din punct de vedere climatic producției de bovine; impactul său relativ depinde în schimb de disponibilitatea generării de energie decarbonizate și de sistemele specifice de producție care sunt realizate." - John Lynch, Fizician Atmosferic, Universitatea Oxford [6]
Viitorul cărnii cultivate va depinde de reducerea dependenței de ingrediente scumpe de calitate farmaceutică și de tranziția la medii de cultură de calitate alimentară, alături de decarbonizarea rețelei energetice. Între timp, agricultura tradițională se confruntă cu provocarea de a satisface o creștere estimată de 70% a cererii globale de carne până în 2050, fără a depăși limitele terenurilor agricole disponibile [1][3]. Aceste provocări contrastante subliniază modul în care inovațiile și o tranziție către energie mai curată ar putea transforma peisajul producției de carne.
Concluzie
Când comparăm cerințele energetice ale cărnii cultivate cu cele ale cărnii de fermă, mult depinde de modul în care este generată electricitatea. Carnea cultivată este de aproximativ trei ori mai eficientă în transformarea culturilor în carne comparativ cu puii [1].Cu toate acestea, bioreactoarele utilizate în producția sa necesită o cantitate semnificativă de energie [1].
Tipul de energie utilizat este un factor decisiv. Dacă procesul este alimentat de electricitate regenerabilă, carnea cultivată ar putea avea o amprentă de carbon mai mică decât carnea de vită și de porc, în timp ce ar putea concura cu puiul în ceea ce privește obiectivele de sustenabilitate [1][2]. Profilul emisiilor este o altă diferență cheie: carnea crescută eliberează metan și oxid de azot, în timp ce carnea cultivată produce în principal dioxid de carbon, care rămâne în atmosferă timp de secole [1][6]. Acest lucru subliniază că beneficiile climatice pe termen lung ale cărnii cultivate depind de decarbonizarea rețelei energetice [6].
Privind spre viitor, aceste informații indică necesitatea unor progrese tehnologice.Progresul va include probabil trecerea la medii de cultură de grad alimentar, extinderea dimensiunilor bioreactoarelor dincolo de capacitatea actuală de 25.000 de litri și îmbunătățirea eficienței energetice în facilitățile de producție [1][4][9]. Companii precum Upside Foods și Eat Just își propun deja să obțină succes comercial, cu Eat Just având ca obiectiv să egaleze prețurile cărnii convenționale până în 2030 [9].
Colaborarea va fi esențială. Producătorii trebuie să prioritizeze energia regenerabilă și să decarbonizeze lanțurile lor de aprovizionare, în timp ce guvernele trebuie să se pregătească pentru cererea crescută de energie regenerabilă pe care această industrie în expansiune o va aduce [1]. Pe măsură ce tehnologia evoluează și rețeaua energetică devine mai ecologică, carnea cultivată ar putea deveni o alternativă cu adevărat durabilă la producția tradițională de carne.
Întrebări frecvente
Cum influențează sursa de energie amprenta de carbon a cărnii cultivate?
Tipul de energie utilizat pentru a produce carne cultivată este un factor major în impactul său asupra mediului. Când procesul este alimentat de electricitate regenerabilă, emisiile sunt mult mai mici decât cele ale cărnii de vită convenționale și sunt comparabile cu cele ale puiului. Pe de altă parte, dacă producția se bazează pe rețele de energie dominate de combustibili fosili, amprenta de carbon, deși încă mai mică decât cea a cărnii de vită, depășește-o pe cea a cărnii de porc și a puiului.
Utilizarea unor surse de energie mai curate și durabile este esențială pentru a realiza pe deplin avantajele de mediu ale cărnii cultivate, făcând-o o opțiune mai ecologică în comparație cu practicile agricole tradiționale.
Cum este carnea cultivată mai eficientă în transformarea culturilor în carne comparativ cu agricultura tradițională?
Carnea cultivată oferă o modalitate mult mai eficientă de a transforma culturile în proteină comestibilă comparativ cu creșterea tradițională a animalelor. În loc să crească și să hrănească animale, această metodă sări peste acești pași complet. Culturile sunt folosite direct ca mediu de creștere pentru a cultiva celule de carne, eliminând energia de obicei cheltuită pentru creșterea, digestia și întreținerea animalelor. Rezultatul? Carnea cultivată atinge o eficiență de conversie a hranei de aproximativ de trei ori mai bună decât chiar cele mai eficiente animale de fermă, cum ar fi puii.
Prin abordarea ineficiențelor agriculturii convenționale, carnea cultivată folosește mai puține resurse, oferind în același timp carne reală. Acest lucru o face o alternativă interesantă și practică pentru conturarea viitorului producției alimentare.
Ce provocări de mediu sunt implicate în creșterea producției de carne cultivată?
Creșterea producției de carne cultivată vine cu mai multe obstacole de mediu, în special pe măsură ce industria trece de la experimente la scară mică la operațiuni comerciale la scară largă. O preocupare majoră este consumul ridicat de energie necesar pentru creșterea celulelor. Dacă această energie provine din surse neregenerabile, ar putea duce la emisii considerabile de gaze cu efect de seră. Trecerea la energie regenerabilă va fi esențială pentru a reduce emisiile și a respecta promisiunea ecologică a cărnii cultivate.
O altă provocare semnificativă este creșterea producției de mediu de creștere - soluția bogată în nutrienți care susține creșterea celulelor. Reciclarea eficientă a acestui mediu și reducerea utilizării ingredientelor care consumă multă apă vor juca un rol cheie în limitarea consumului de apă și reducerea amprentei de mediu generale.
În plus, bioreactoarele la scară largă se bazează pe materiale precum mineralele critice, inclusiv cupru și elemente rare, ceea ce ar putea pune presiune asupra lanțurilor de aprovizionare globale. Pentru a aborda aceste probleme, progresele în bioprocesare, utilizarea energiei regenerabile și obținerea de materiale durabile vor fi cruciale. Acești pași sunt esențiali pentru a face carnea cultivată o alternativă practică și prietenoasă cu mediul la carnea tradițională în Regatul Unit.
