Бактериальная переработка отходов в биодоступные питательные вещества.

Сырье (сточные воды и отходы и да, даже мертвые вещи всех типов, потому что глупо оставлять вокруг удивительные кучи сырья, а также некоторые небольшие дополнения из более широкой экологии, потому что всегда есть потери при переработке, независимо от того, насколько замкнутый цикл вы намереваетесь) сбрасываются в чаны для переваривания искусственными бактериями (биологический химический завод), которые разлагают все это на составные части. Пропуск материалов через измельчитель сначала немного ускорит этот процесс, подав мелкую мульчу, а не большие куски, но обычно вы позволяете бактериям делать свою работу. Конечно, для обеспечения этого процесса потребуются некоторые источники энергии — традиционный солнечный свет, хотя искусственный свет более вероятен (и позволит значительно повысить плотность производства без простоев).

Специализированные чаны будут использоваться для производства определенных витаминов или фиксирования определенных питательных веществ, которые будут смешиваться по мере необходимости для различных составов. Добавьте к этому некоторые дополнительные материалы (необходимые простые неорганические вещества, такие как железо, магний, калий и т. д.), и вы можете смешать все вместе в конце процесса для получения одной питательной суспензии.

Это не будет сильно отличаться от выращивания более традиционных культур с использованием вертикального земледелия, по сути, чаны с бактериями - это растения в сельском хозяйстве, но их можно было бы проще автоматизировать и добиться огромной экономии за счет масштаба. Вы перерабатываете органические (и некоторые неорганические) отходы, используя производственную систему с непрерывным потоком, для источника пищи, требующего небольшого труда (хотя и больших капиталовложений) и незначительной площади земли по сравнению с традиционным сельским хозяйством.

Мы можем синтезировать все основные питательные вещества. Совершенно другой вопрос, будут ли результаты рентабельными или вкусными.
TL;DR: Мы могли бы, но я думаю, что теряю аппетит.

Мы уже можем синтезировать углеводы (сахара, крахмалы), аминокислоты (строительные блоки белков) и липиды (пищевые масла, жиры и холестерин).

Первым ключевым (ранее строго биологическим) автоматизированным процессом была фиксация азота: https://en.wikipedia.org/wiki/Haber_process

Создание углеводов с помощью искусственного фотосинтеза является предметом активных исследований: https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_photosynchronous .

Теперь у нас есть программируемые лабораторные машины, которые могут создавать собственные белки, просто отправьте им файл в стандартном формате и оплатите: https://en.wikipedia.org/wiki/Cell-free_protein_synchronous

или введите в поиск: "пептидный синтезатор"

Я не уверен в состоянии искусственного синтеза жирных кислот и липидов в целом, но (поскольку мы можем создавать ферменты, осуществляющие синтез жирных кислот), я почти уверен, что мы могли бы, если бы была веская причина развивать/расширять эти процессы.

Основная причина для сельского хозяйства заключается в том, что растения
(1) растут сами и собирают солнечную энергию.
(2) можно поощрять делать это в местах или поблизости от мест, где мы хотим жить,
(3) производить необходимые нам питательные вещества в формах, к которым мы хорошо приспособлены и которые нам нравятся.

Если не будет сюрпризов, таких как некоторые витамины или микроэлементы, которые невозможно синтезировать, я сильно подозреваю, что мы могли бы производить «еду», используя только химию, без участия живой биохимии — клетки не нужны.

Используйте людей для людей*

Обязательная ссылка на IMDB .

Вы перерабатываете своих людей (когда они умирают) в еду — там много питательных веществ, которые нужно взять. Вам не нужна земля, вам не нужно сельское хозяйство, не нужно кормить и ухаживать за животными, вам не нужна гидропоника...

Если у вас кончатся люди, которых можно использовать в пищу, найдите способ убить их побольше...

*Может потребоваться некоторая обработка

Много лет назад я видел аниме, в котором говорилось о довольно похожей теме, в данном случае, в случае длительных миссий по исследованию космоса.

Первым делом модифицировали геном человека, ага, старый добрый хомо сапиенс не удовлетворяет в плане потребностей, нужно было что-то поэкономичнее. Они смотрели на то, что у них будет много в космосе. Свет и излучения. Поэтому было решено, что люди теперь будут заниматься фотосинтезом.

Люди стали способны осуществлять фотосинтез на приемлемом уровне, им по-прежнему нужно было время от времени есть, но это было в пределах одного раза в неделю.

Итак, бум, вы уже разделили свои потребности в продовольствии примерно на 14.

Теперь, чтобы удовлетворить оставшиеся потребности в еде, вы должны заняться насекомыми. Да, эти плохие парни чертовски здоровы и обеспечивают много белков, они также более эффективны с точки зрения потребностей. Измельчите их в порошок и добавьте свои биоинженерные витамины, и вы готовы к работе.

Да; для того, чтобы мы жили, нам нужно:

• Белки (на самом деле достаточно сырых аминокислот)
• Жиры, особенно омега-3 и омега-6 жирные кислоты
• Углеводы
• Витамины и минералы
• Следовые вещества

Все это можно синтезировать в лаборатории, а затем смешать в хороших пропорциях, если у нас есть приличные прекурсоры. Однако вручную это требует много времени и усилий, тогда как природа гораздо эффективнее.

Насекомые — не лучший вариант, отчасти потому, что они могут производить недостаточно по сравнению с занимаемым ими объемом, но главным образом потому, что им нужна сложная пища . Чтобы кормить насекомых, вам нужно выращивать и собирать для них продукты. То есть вам все равно нужно иметь сельское хозяйство и, таким образом, вопрос об остановке сельского хозяйства не решится.

Таким образом, более эффективным способом было бы выращивание белков из стволовых клеток, создание ферм по выращиванию водорослей или биоинженерия дрожжей/бактерий, чтобы они производили материал для нас (в настоящее время нет работающих технологий). Преимущество этого заключается в том, что нам не нужно возиться с синтезом, ферментативное построение из клеток не будет производить побочных продуктов, поэтому нет необходимости в очистке, и все, что нам нужно, это держать их в чане и кормить их запасом. раствор сжиженных ресурсов (и немного УФ для водорослей). Однако теперь мы начинаем возвращаться к пограничному сельскому хозяйству. Несмотря на то, что мы не занимаемся сельским хозяйством, можно утверждать, что вы все еще занимаетесь сельским хозяйством, если выращиваете другие формы жизни для еды...

Ну у тебя явно канибализм. Однако, чтобы обеспечить достаточное количество буквального «человеческого топлива», вам потребуются фермы людей и этика в стороне, которая проникает в сельское хозяйство.

Моей следующей мыслью было не адаптировать существующие методы к человечеству, а адаптировать человечество к существующим методам. Добавление хлоропластов к клеткам нашей кожи могло бы, с небольшими дополнительными генетическими изменениями, позволить нам осуществлять фотосинтез. Это позволит вашему населению генерировать энергию в дневное время, уменьшая потребность в еде. Тем не менее, для работы фотосинтеза требуется углекислый газ, и, хотя знания о генетике ограничены, я ожидаю, что заставить человеческое тело переносить CO2 в кожу будет огромной проблемой. Вы можете попытаться заставить его всасывать CO2 из воздуха, но это также создаст, как я полагаю, огромные трудности.

Но продолжая идею адаптации людей, вы могли бы использовать, за неимением лучшего слова, «искусственную» энергию для питания человечества. Под искусственной я подразумеваю энергию, которую мы извлекаем из топлива на электростанциях. Хотя это, вероятно, было бы неэффективно, и ваше общество не было бы слишком заинтересовано в этом, наличие способа подключить людей к станциям и накапливать энергию внутри них, возможно, в батареях, уменьшило бы потребность в сельском хозяйстве.

Однако почему вы вообще хотите прекратить использование сельского хозяйства? Растения являются отличными источниками энергии и питательных веществ, просто у нас есть некоторые трудности с выращиванием достаточного количества, чтобы прокормить раздутое население Земли. Но автоматизированные фермы, которым не нужны люди для выращивания еды, избавят ваше население от грязной работы. Все, что вам нужно сделать, это сократить население на несколько миллиардов, и вы будете отсортированы! (А может канибализм в этой ситуации не самое страшное ? 3 миллиарда трупов, что еще с ними делать? Биотопливо?)