Mikä lihantuotantomenetelmä käyttää vähemmän energiaa ja resursseja?
- Viljelty liha perustuu eläinten luonnolliseen biologiaan, mutta se on resurssien kulutuksen osalta raskasta, käyttäen valtavasti maata ja vettä. Se tuottaa metaania ja typpioksidia, jotka ovat lyhytikäisiä mutta voimakkaita.
- Kultivoitu liha kasvatetaan bioreaktoreissa, mikä vaatii enemmän teollista energiaa, mutta huomattavasti vähemmän maata ja vettä. Sen päästöt ovat pääasiassa hiilidioksidia, johon vaikuttaa käytetty energialähde.
Tärkeimmät havainnot:
- Kultivoitu liha on 3 kertaa tehokkaampaa muuntamaan viljaa lihaksi kuin kana.
- Se vähentää maatalousmaan käyttöä jopa 90%.
- Sen hiilijalanjälki riippuu uusiutuvan energian käytöstä; päästöt voivat olla alhaisemmat kuin naudanlihalla, mutta korkeammat kuin kanalla keskimääräisillä energialähteillä.
- Viljellyn lihan metaanipäästöt ovat merkittäviä mutta lyhytikäisiä, kun taas kultivoidun lihan hiilidioksidi pysyy ilmassa vuosisatoja.
Nopea vertailu:
| Ominaisuus | Kasvatettu liha | Viljelty liha |
|---|---|---|
| Energiankäyttö | Korkea teollinen energiankysyntä | Alhaisempi teollinen energia, riippuu eläinten aineenvaihdunnasta |
| Maankäyttö | Jopa 90% vähemmän | Vaatii laajoja laidun-/rehumaata |
| Vedenkäyttö | Alhaisempi | Korkeampi |
| Päästöt | Enimmäkseen CO₂ (energiariippuvainen) | Metaani, typpioksiduuli ja CO₂ |
| Viljely-liha tehokkuus | 3x tehokkaampi kuin kana | Alhaisempi tehokkuus |
Molemmilla menetelmillä on haasteita.Kohdettu liha tarvitsee uusiutuvaa energiaa ja edullisempia tuotantomenetelmiä kilpaillakseen. Viljelty liha on käsiteltävä resurssitehottomuutensa ja kasvavan kysynnän ilman, että se ylittää maa-alueiden rajoja.
Kohdettu vs Viljelty liha: Energiankäytön, maa-alueiden käytön ja ympäristövaikutusten vertailu
1. Kohdettu liha
Energiankäyttö tuotannossa
Kohdettun lihan tuottaminen tarkoittaa eläinten luonnollisen aineenvaihdunnan vaihtamista bioreaktoreihin, jotka ylläpitävät tasaista lämpötilaa 37 °C samalla sekoittaen solukulttuureja. Toisin kuin karja, joka tuottaa lämpöä luonnollisesti, nämä bioreaktorit vaativat jatkuvaa energiansyöttöä lämmitykseen ja voimaan. Tämä teollinen lähestymistapa, erityisesti energia, joka tarvitaan reaktorin olosuhteiden ylläpitämiseen ja kulttuurivälineiden ainesosien tuottamiseen, tekee prosessista energiaintensiivisen. Tämä luo pohjan ymmärtää, miten resursseja käytetään tässä tuotantomenetelmässä.
Resurssitehokkuus
Yksi viljellyn lihan keskeisistä eduista on se, että se välttää syömäkelvottomien eläinosien tuotannon, mikä johtaa huomattavasti alhaisempiin resurssivaatimuksiin. Esimerkiksi viljellyn lihan täysimittainen käyttöönotto voisi vähentää maailmanlaajuista maatalousmaan käyttöä hämmästyttävällä 83% ja vähentää maailman fosforin kysyntää 53% vuoteen 2050 mennessä [7]. Nämä luvut korostavat sen potentiaalia muuttaa resurssitehokkuutta globaalilla tasolla.
Ympäristövaikutus
Viljellyn lihan ympäristöjalanjälki riippuu suurelta osin tuotannossa käytetyistä energialähteistä. Jos prosessia ohjaa uusiutuva energia, sen hiilidioksidipäästöt voivat laskea naudan- ja sianlihan alapuolelle, mikä tekee siitä verrattavissa kananlihaan [1]. Kuitenkin, kun luotetaan globaaliin keskimääräiseen energiamixiin, sen päästöt ovat edelleen alhaisemmat kuin naudanlihan, mutta ylittävät sianlihan tai kananlihan päästöt [2].
"Vaikka CM-tuotanto ja sen ylävirran toimitusketju ovat energiaintensiivisiä, uusiutuvan energian käyttö voi varmistaa, että se on kestävä vaihtoehto kaikille perinteisille lihatuotteille." - Pelle Sinke, Tutkija, CE Delft [1]
Toinen kriittinen tekijä on käytettävän kulttuurimediumin tyyppi. UC Davis -yliopiston tutkimus on osoittanut, että erittäin jalostettujen, lääketeollisuuden laatustandardien mukaisten ainesosien käyttö voi johtaa suurempaan ympäristövaikutukseen kuin naudanliha [4]. Tämän ratkaisemiseksi teollisuus kääntyy yhä enemmän elintarvikelaatuisten vaihtoehtojen puoleen, jotka tarjoavat kestävämmän tien eteenpäin. Seuraavaksi tarkastelemme, miten perinteiset maatalousmenetelmät vertautuvat näihin edistysaskeliin.
2. Viljelty liha
Energiankäyttö tuotannossa
Viljellyn lihan tuotanto on syvästi sidoksissa fossiilisten polttoaineiden käyttöön eri vaiheissa.Dieselkäyttöiset traktorit ovat välttämättömiä kenttätyössä, kun taas synteettisten lannoitteiden - erityisesti typpipohjaisten - tuottaminen vaatii suuren määrän energiaa. Lisäksi rehujen ja karjan kuljettaminen lisää polttoaineen kulutusta [8]. Toisin kuin viljelty liha, joka riippuu jatkuvista teollisista energiapanoksista, viljelty liha hyötyy eläinten luonnollisesta aineenvaihdunnasta. Tämä prosessi on kuitenkin kaukana tehokkuudesta, sillä suuri osa energiasta häviää ennen kuin se saavuttaa kuluttajan. Viljelty liha puolestaan käyttää resursseja paremmin.
Viljellyn lihan energiantarve riippuu myös käytettävästä viljelyjärjestelmästä. Esimerkiksi laidunjärjestelmät Yhdysvaltojen keskiosissa ovat paljon energiaintensiivisempiä kuin laajat karjatilat johtuen korkeammista hallintotarpeista ja suuremmista panostusvaatimuksista [8].Toisaalta, ruotsalaiset karjatilat osoittavat, kuinka optimoidut käytännöt voivat saavuttaa nopeamman painonnousun vähemmällä energiankulutuksella, mikä osoittaa, että hallintovalinnoilla voi olla merkittävä vaikutus resurssien käyttöön.
Resurssitehokkuus
Viljelty lihan tuotanto kuluttaa valtavia määriä maata ja vettä. Eläimet tarvitsevat valtavia alueita laiduntamiseen ja rehuntuotantoon, mutta ravitsemukselliset tuotot ovat suhteellisen vaatimattomia. Huolimatta laajasta resurssien käytöstä, karja tuottaa vain 18% maailman kaloreista ja 37% sen proteiinista [1][3]. Tämä tehottomuus selittyy suurelta osin rehukonversiosuhteella (FCR) - sillä määrällä rehua, joka tarvitaan yhden kilon lihan tuottamiseen. Kanat ovat tehokkaimpia perinteisten kotieläinten joukossa, mutta jopa ne jäävät jälkeen verrattuna viljeltyyn lihaan, jonka arvioidaan olevan noin kolme kertaa tehokkaampaa muuntamaan viljaa lihaksi [1].
Ympäristövaikutus
Viljellyn lihan ympäristövaikutus määräytyy suurelta osin biologisten päästöjen perusteella eikä suoran energiankäytön. Karjatalous on vastuussa 16.5% - 19.4% ihmisen aiheuttamista kasvihuonekaasupäästöistä [1][3]. Tämä sisältää metaania, typpioksidia ja hiilidioksidia, joilla kaikilla on ainutlaatuiset vaikutukset ilmakehään.
"Naudanjärjestelmät liittyvät kaikkien kolmen kasvihuonekaasun tuotantoon... mukaan lukien merkittävät CH₄-päästöt, kun taas viljellyn lihan päästöt ovat lähes täysin CO₂:ta energiantuotannosta." - John Lynch, fysiikan osasto, Oxfordin yliopisto [8]
Metaanipäästöt enterisen fermentaation - ruoansulatusprosessin märehtijöillä - osalta muodostavat 27% globaaleista metaanipäästöistä, jotka johtuvat ihmisen toiminnasta [1][3].Naudanlihan tuotanto omistetuista laumoista tuottaa 35–432 kg CO₂e:ta per kilogramma lihaa, keskiarvon ollessa 99,5 kg CO₂e [4]. Maitoon integroidut naudanlihajärjestelmät ovat tehokkaampia, keskiarvon ollessa 33,4 kg CO₂e per kilogramma, sillä ympäristökustannukset jaetaan lihan ja maidon tuotannon kesken [4]. Kasvihuonekaasujen lisäksi karjankasvatus johtaa myös biodiversiteetin vähenemiseen ja häiritsee typen ja fosforin kiertoja. Lannoitteiden valuminen aiheuttaa yli kolmanneksen ihmisen aiheuttamista typpipäästöistä [1][3]. Nämä tekijät korostavat ympäristöhaasteita, jotka liittyvät viljeltyyn lihaan, ja luovat pohjan sen laajemman kestävyyden arvioimiselle.
Laboratoriossa kasvatettu liha: Kuinka paljon se voi auttaa pelastamaan ilmastomme? | WSJ Tech News Briefing
sbb-itb-c323ed3
Edut ja haitat
Kasvatettu liha ja tilalla kasvatettu liha tuovat mukanaan omat energian ja resurssien haasteensa, tarjoten erillisiä kauppoja.
Käytetty liha erottuu tehokkuudestaan viljan muuttamisessa lihaksi, saavuttaen jopa kolme kertaa suuremman viljan ja lihan muuntokannan verrattuna perinteiseen maatalouteen. Tämä tehokkuus vähentää merkittävästi maankäyttöä - kasvatettu liha tarvitsee jopa 90% vähemmän maatalousmaata kuin perinteiset menetelmät [2][5]. Myös veden käyttö on yleensä alhaisempaa, ja sen hallittu tuotantoympäristö auttaa minimoimaan ongelmia, kuten lannan valumista ja ilman saastumista [1].
Siitä huolimatta kasvatettu liha on erittäin energian riippuvaista.Bioreaktoreiden on toimittava jatkuvasti, ylläpidettävä tasaista lämpötilaa 37 °C, kierrätettävä ravinteita ja tuotettava kulttuurimediumin ainesosia - kaikki nämä vaativat huomattavasti sähköä [1][4]. Kuten aiemmin keskusteltiin, viljellyn lihan ilmastovaikutus riippuu energialähteestä. Uudenutuvan energian avulla se voi saavuttaa pienemmän hiilijalanjäljen kuin naudan- ja sianliha. Kuitenkin, kun luotetaan tyypilliseen globaaliin energiamixiin, sen päästöt voivat ylittää kanan tai sianlihan päästöt [1][2]. Tuotannon skaalaaminen tuo mukanaan lisähaasteita; nykyisten 25 000 litran bioreaktoreiden tulisi laajentua kymmenkertaiseksi, jotta saavutettaisiin hintapariteetti viljellyn lihan kanssa [9].
Toisaalta perinteinen maatalous toimii erilaisilla tehokkuuksilla ja rajoituksilla.Viljelty liha perustuu hyvin vakiintuneisiin menetelmiin ja hyödyntää eläinten luonnollisia biologisia prosesseja sen sijaan, että se jatkuvasti käyttäisi teollista energiaa. Kuitenkin, huolimatta merkittävistä resursseista, viljellyn lihan ravitsemuksellinen tuotto pysyy suhteellisen vaatimattomana. Sen kasvihuonekaasupäästöt eroavat myös perustavanlaatuisesti: viljelty liha tuottaa metaania ja typpioksidia, jotka ovat voimakkaita mutta lyhytikäisiä, kun taas viljelty liha pääasiassa päästää hiilidioksidia energiankäytöstä, joka viipyy ilmakehässä vuosisatojen ajan [1][6].
"Viljelty liha ei ole ensisilmäyksellä ilmastollisesti parempaa kuin naudanlihan tuotanto; sen suhteellinen vaikutus riippuu sen sijaan hiilidioksidipäästöttömän energian tuotannon saatavuudesta ja toteutetuista erityisistä tuotantojärjestelmistä." - John Lynch, ilmakehätieteilijä, Oxfordin yliopisto [6]
Tulevaisuus viljellyn lihan osalta riippuu sen riippuvuuden vähentämisestä kalliista lääketeollisuuden ainesosista ja siirtymisestä elintarvikelaatuisiin kulttuurimediin, samalla kun energian tuotantoa hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Samaan aikaan perinteinen maatalous kohtaa haasteen täyttää ennustettu 70% kasvu maailmanlihan kysynnässä vuoteen 2050 mennessä ylittämättä käytettävissä olevan maatalousmaan rajoja [1][3]. Nämä vastakkaiset haasteet korostavat, kuinka innovaatiot ja siirtyminen puhtaampaan energiaan voisivat muuttaa lihan tuotannon maisemaa.
Johtopäätös
Kun vertaillaan viljellyn lihan ja kasvatetun lihan energiavaatimuksia, paljon riippuu siitä, miten sähköä tuotetaan."Kohdettu liha on noin kolme kertaa tehokkaampaa muuntamaan viljaa lihaksi verrattuna kanaan [1]. Kuitenkin sen tuotannossa käytettävät bioreaktorit vaativat merkittävän määrän energiaa [1].
Käytettävän energian tyyppi on pelin muuttaja. Jos uusiutuva sähköenergia voimaa prosessia, kohdennettu liha voisi saavuttaa pienemmän hiilijalanjäljen kuin naudan- ja sianliha, samalla kun se kilpailee kanan kanssa kestävyystavoitteissa [1][2]. Päästöprofiili on toinen keskeinen ero: viljelty liha vapauttaa metaania ja typpioksidia, kun taas kohdennettu liha tuottaa pääasiassa hiilidioksidia, joka viipyy ilmakehässä vuosisatojen ajan [1][6]. Tämä korostaa, että kohdennetun lihan pitkän aikavälin ilmastohyödyt riippuvat energian verkon hiilidioksidipäästöjen vähentämisestä [6].
Tulevaisuuteen katsoen nämä näkemykset osoittavat tarpeen teknologisille edistysaskelille. Edistys tulee todennäköisesti sisältämään siirtymisen elintarvikelaatuisiin kulttuurimediin, bioreaktoreiden koon kasvattamisen nykyisestä 25 000 litran kapasiteetista ja energiatehokkuuden parantamisen tuotantolaitoksissa [1][4][9]. Yritykset kuten Upside Foods ja Eat Just ovat jo edistämässä kaupallista menestystä, ja Eat Just tavoittelee perinteisten lihahintojen saavuttamista vuoteen 2030 mennessä [9].
Yhteistyö tulee olemaan kriittistä. Tuottajien on priorisoitava uusiutuvaa energiaa ja vähennettävä hiilidioksidipäästöjä toimitusketjuissaan, kun taas hallitusten on valmistauduttava tämän kasvavan teollisuuden tuomaan lisääntyneeseen uusiutuvan energian kysyntään [1].Kun teknologia kehittyy ja energianjakeluverkko muuttuu vihreämmäksi, viljelty liha voisi tulla aidosti kestäväksi vaihtoehdoksi perinteiselle lihantuotannolle.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka energialähde vaikuttaa viljellyn lihan hiilijalanjälkeen?
Viljellyn lihan tuotannossa käytettävän energian tyyppi on merkittävä tekijä sen ympäristövaikutuksessa. Kun prosessi toimii uusiutuvalla sähköllä, päästöt ovat huomattavasti alhaisemmat kuin perinteisellä naudanlihalla ja verrattavissa kananlihaan. Toisaalta, jos tuotanto perustuu fossiilisten polttoaineiden hallitsemiin energianjakeluverkkoihin, hiilijalanjälki, vaikka se onkin edelleen pienempi kuin naudanlihalla, ylittää sianlihan ja kananlihan.
Puhdasta, kestävää energialähdettä käyttäminen on olennaista, jotta viljellyn lihan ympäristöedut voidaan täysin hyödyntää, mikä tekee siitä vihreämmän vaihtoehdon verrattuna perinteisiin maatalouskäytäntöihin.
Kuinka viljelty liha on tehokkaampaa muuntamaan viljaa lihaksi verrattuna perinteiseen maatalouteen?
Viljelty liha tarjoaa huomattavasti tehokkaamman tavan muuntaa viljaa syötäväksi proteiiniksi verrattuna perinteiseen karjankasvatukseen. Sen sijaan, että eläimiä kasvatettaisiin ja ruokittaisiin, tämä menetelmä ohittaa nämä vaiheet kokonaan. Viljat käytetään suoraan kasvualustana lihan solujen viljelemiseen, mikä vähentää energiaa, joka tavallisesti kuluu eläinten kasvuun, ruoansulatukseen ja hoitoon. Tuloksena? Viljelty liha saavuttaa noin kolme kertaa paremman rehukonversioefektiivisyyden kuin edes tehokkaimmat eläimet, kuten kanat.
Käsittelemällä perinteisen maatalouden tehottomuuksia, viljelty liha käyttää vähemmän resursseja samalla kun se tarjoaa oikeaa lihaa. Tämä tekee siitä jännittävän ja käytännöllisen vaihtoehdon ruoan tuotannon tulevaisuuden muokkaamiseen.
Mitkä ympäristöhaasteet liittyvät viljellyn lihan tuotannon laajentamiseen?
Viljellyn lihan tuotannon laajentaminen tuo mukanaan useita ympäristöhaasteita, erityisesti kun ala siirtyy pienimuotoisista kokeista täysimittaisiin kaupallisiin toimintoihin. Yksi merkittävä huolenaihe on korkea energiankulutus, joka on tarpeen solujen kasvulle. Jos tämä energia tulee uusiutumattomista lähteistä, se voi johtaa huomattaviin kasvihuonekaasupäästöihin. Siirtyminen uusiutuvaan energiaan on välttämätöntä päästöjen vähentämiseksi ja viljellyn lihan ympäristöystävällisen lupauksen toteuttamiseksi.
Toinen merkittävä haaste on kasvualustan tuotannon laajentaminen - ravinteita täynnä oleva liuos, joka ylläpitää solujen kasvua. Tämän kasvualustan tehokas kierrättäminen ja vedenkulutusta vaativien ainesosien käytön vähentäminen tulee olemaan keskeisessä roolissa vedenkulutuksen rajoittamisessa ja kokonaisympäristöjalanjäljen vähentämisessä.
Lisäksi suurimittakaavaiset bioreaktorit riippuvat materiaaleista, kuten kriittisistä mineraaleista, mukaan lukien kupari ja harvinaiset maametallit, mikä voi aiheuttaa painetta globaaleille toimitusketjuille. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi läpimurrot bioprosessoinnissa, uusiutuvan energian käytössä ja kestävien materiaalien hankinnassa ovat ratkaisevan tärkeitä. Nämä askeleet ovat elintärkeitä, jotta viljelty lihatuote olisi käytännöllinen ja ympäristöystävällinen vaihtoehto perinteiselle lihalle Yhdistyneessä kuningaskunnassa.
