Streven. Jaargang 20

[p. 125]

Voedsel uit petroleum
P. De Ceuster

Professor Fremlin van de universiteit van Birmingham heeft berekend dat de aarde in het jaar 2660 bevolkt zal zijn met een miljoen miljard mensen. Zeven personen zouden dan samen over één vierkante meter grondoppervlak beschikken: precies de horizontale levensruimte van een volgeladen lift. Iedere verdere produktiviteit zou dan aanleiding geven tot een tweede laag mensdom. Uitgaande van de thans beschikbare gegevens is dit natuurlijk slechts een redenering tot in het absurde of een wel heel drastische manier om het thema van het onlangs in Amsterdam gehouden symposium: ‘De mens in dichte pakking’, aanschouwelijk voor te stellen. Hoe dan ook, afgezien van de natuurlijke en menselijke factoren die deze bevolkingsexplosie af kunnen remmen of tegengaan, moeten we de wereldbevolking in het jaar 2000 op ongeveer zes miljard schatten. Voor de generaties die dán zullen leven, kunnen wij ons al gemakkelijker direct verantwoordelijk voelen en des te urgenter wordt deze verantwoordelijkheid als we er rekening mee houden dat, welke maatregelen er ook genomen moeten worden, het onvermijdelijk verschillende generaties zal duren voor ze volledig vrucht afwerpen.

Principieel is de oplossing van het probleem der dreigende overbevolking natuurlijk heel eenvoudig: minder mensen en meer voedsel, of beide samen. Op het eerste - nogal negatieve - alternatief gaan we hier niet in. Ons onderwerp is het tweede. Meer voedsel voor de mensheid is op grote schaal in de eerste plaats een kwestie van agronomische opvoeding in de ontwikkelingslanden. (Waarom toch kunnen de kosten van het militaire defensie- en destructiepotentieel niet omgezet worden in financiering van produktieverbeteringen: ‘zwaarden hersmeden tot ploegscharen’¹?). Verder moet er gedacht worden aan de uitbreiding van het landbouwareaal, het actief in gebruik nemen van de zee e.d. meer. (De meest produktieve van al deze methoden is de algenkweek in waterbakken met behulp van zonne-energie, waardoor de voedselproduktie per hectare meer dan vertiendubbeld kan worden). Maar sinds enkele jaren worden nu ook hoopvolle vooruitzichten gebouwd op een nieuw middel in de voedselproduktie: de microbiologische synthese van eiwit uit petroleum.

De voorbereidende studie ter omzetting van petroleum in voedingsstoffen is

1 In Joegoslavië waren er voor de oorlog 2.000.000 geweren en 500.000 houten ploegen.

[p. 126]

het werk van onderzoekers van de Britse Petroleum, uitgevoerd te Grangemouth in Schotland en vooral te Laverna in Frankrijk onder de leiding van Alfred Champagnat. Met deze onderzoekingen werd een begin gemaakt in 1955; in 1962 verkreeg men de eerste resultaten; in 1963 leidden ze in Laverna tot de eerste semi-industriële produktie².

Op het eerste gezicht wekt het verwondering dat micro-organismen zich tegoed doen aan een produkt dat lijnrecht staat tegenover alles wat men zich als voedsel kan voorstellen. En toch, is aardolie zelf niet, volgens de meest aanvaardbare theorie, een stofwisselingsprodukt van micro-organismen? Petroleum zou aldus ontstaan uit eiwitten, koolhydraten en voornamelijk uit vetstoffen van zeedieren en planten, onder invloed van micro-organismen die soms met heel sierlijke namen bedacht werden, zoals de desulfovibriohalohydrocarbonoclastusbacterie. Dat andere organismen juist de omgekeerde weg opgaan en uit aardolie opnieuw eiwit, koolhydraten en vetstoffen ontwikkelen, schijnt dan toch niet meer zo verwonderlijk. In Laverna heeft men hele reeksen giststammen en schimmels ontdekt die bereid gevonden werden om dit nogal vuile werkje op te knappen.

Er is iets wonderlijks in het gedrag van vele micro-organismen. Men vindt er steeds die de vreemdste stoffen, zelfs moorddadige antiseptica, tot voedsel kiezen en andere meer aanvaardbare biologische grondstoffen onaangeraakt laten. Ook hier is dit het geval. Petroleum krioelt van allerhande chemische produkten, die we hier grossomodo kunnen verdelen in aromaten, olefinen, naftenen, paraffinen met vertakte ketens en paraffinen met rechte ketens. Dat de gistsoorten die op petroleum werkzaam zijn, nu selectief deze laatste soort als voedingsbodem kiezen, is voor een scheikundige onthutsend. Immers, precies deze paraffinen met rechte ketens kunnen slechts chemisch aangetast worden door de brutaalste middelen en meestal op hoge temperatuur. Doch van biologisch standpunt is deze fermentatie een zegen en industrieel gesproken is deze selectieve omzetting juist de meest interessante.

Immers, als grondstof voor de biologische synthese van eiwit wordt - voorlopig althans - gebruik gemaakt van gasoil en fueloil, de twee meest bekende stookoliesoorten. Hierin zijn nu - bijzonder in fueloil - de rechte paraffineketens heel lastig, daar ze reeds boven 0° C aanleiding kunnen geven tot afscheiding van was, die de leidingen verstopt, en aldus het gebruik van de zeer goedkope fueloil voor huisbrand in de winter uitschakelt. Voor de industrie heeft de vergisting van fueloil dus een dubbel voordeel: enerzijds wordt de fuel van hinderlijke wasachtige paraffinen gezuiverd, waardoor de koopwaarde stijgt, en anderzijds levert ze een nuttige voedingsstof.

Principieel is de biochemische omzetting heel eenvoudig. In een reactor brengt men de gepaste produkten samen met een waterige oplossing van zouten en stikstofprodukten, die dienst doen als meststoffen. Men ent een reincultuur van

2 Een interessant verslag over eiwitdeficiëntie en de stand van de onderzoekingen inzake eiwitsynthese uit petroleum werd o.a. geschreven door Ch. Vernet, directeur van het laboratorium van de Société Française du Pétrole du B.P. te Laverna en verscheen in het meinummer 1965 van De Belgische Chemische Industrie.

[p. 127]

de gistsoort, b.v. Candia Lipolytica, op dat mengsel en stuurt er een fijnverdeelde luchtstroom door. De gist ontwikkelt zich ten koste van de rechte paraffineketens en na een zekere tijd tapt men bovenaan een schuim af, bestaande uit de sterk aangegroeide gist, water en de gedeparaffineerde olie. Na zuivering en drogen blijft de gist over als een eetbaar poeder, dat vijftig procent eiwit bevat en rijk is aan vitaminen.

De praktische uitvoering is echter wel wat complexer. In een chemische fabriek is een omzetting des te eenvoudiger naarmate er minder fasen in betrokken zijn. Meestal hebben we maximaal drie fasen. Hier hebben we echter af te rekenen met het beruchte vierfasensysteem, daar er tegelijkertijd aanwezig zijn één gasfase: de ingeblazen lucht; twee vloeistoffasen: petroleum en water; en één vaste fase: de gist. Deze vier fasen in voortdurend contact met elkaar brengen is een geducht industrieel probleem. In een lezing voor de Société Chimique de Belgique vertelde Ch. Vernet dat Hoerburger in 1955 volkomen analoge biochemische onderzoekingen had opgegeven, omdat ze onmogelijk waren. ‘Gelukkig’, voegde Vernet er aan toe, ‘hebben wij lange tijd van deze publikatie niets afgeweten, anders was ons idee misschien in de kiem gesmoord’. Een der moeilijkste problemen is het wegnemen van de petroleumgeur. Als het lukt - zoals de laatste berichten schijnen te luiden - ook aardgas, de naaste verwante van de aardolie en een geduchte concurrerende laatkomer, als grondstof van deze biosynthese te gebruiken, dan valt het desodoriseringsprobleem weg en bovendien komen we dan in een driefasengebied, wat de technische uitvoering grondig zal vereenvoudigen.

Het proefbedrijf te Laverna heeft reeds een capaciteit van 50 ton per dag. Het heeft al verschillende trappen van uitvoering achter zich: het werkt reeds continu, de laatste stap vóór de automatisering. Indien nu de 750 raffinaderijen, over heel de wereld verspreid, zich over deze aangelegenheid zouden ontfermen, dan zou de wereldcapaciteit 20 miljoen ton eiwit per jaar bereiken. Daarvoor zijn dan 40 miljoen ton petroleum nodig, hetgeen slechts 3% van de totale jaarproduktie aan aardolie vertegenwoordigt. Zou het werkelijk gelukken deze hoeveelheden te produceren, dan was meteen de voedselschaarste tot 1980 opgelost, en aangezien het petroleumverbruik veel sneller stijgt dan de wereldbevolking, zouden we ook wel het einde van deze eeuw bereiken. Het grote voordeel van deze methode is overigens dat ze alle andere mogelijkheden onberoerd laat, aangezien het voedsel om zo te zeggen uit de grond opgepompt wordt en de fabriek slechts een onooglijk kleine oppervlakte aan de landbouw onttrekt.

Men kan natuurlijk opwerpen dat petroleum niet onuitputtelijk is. Dat is inderdaad zo. Volgens de meest recente statistieken dekt de voorraad de behoeften voor dertig jaar. Daar zit echter niets alarmerends in. Veertig jaar geleden was er ook genoeg voorradig voor dertig jaar en sindsdien is het altijd zo geweest. De helft van het aardoppervlak werd nog niet op petroleum geprospecteerd en de ontginning van de onderzeese aardolie, waar de grootste voorraden te verwachten zijn, is nog maar pas begonnen. Het zal dus wel zo'n vaart niet lopen. Van de andere kant zal wel niemand zo naïef zijn te menen

[p. 128]

dat hele bevolkingsgebieden zich vol zullen proppen met gedroogde petroleumgist, evenmin als de algologen die de zeewierproduktie op gang brengen, zich iets dergelijks voorstellen. Voor de oplossing van het wereldhongerprobleem zullen alle maatregelen elkaar moeten aanvullen.

Voorlopig zijn de proteïnen uit petroleum bijzonder geschikt om als veevoeder te dienen en op die manier zouden dan weer meer weiden kunnen gescheurd worden voor meer direct plantaardig voedsel. Voor deze omschakeling op veevoeder werden reeds proefterreinen in Nigeria aangelegd. Daar de proteïnen uit petroleum uitstekend geschikt zijn om het wereldtekort aan eiwit op te heffen, zouden in een volgend stadium deze proteïnen toegevoegd kunnen worden aan allerlei plantaardig voedsel, in de eerste plaats misschien aan graan: dit heeft immers een tekort aan het levensnoodzakelijke lysine en het petroleum-eiwit is daar juist zeer rijk aan.

Er valt nog een lange weg af te leggen. Veel technische moeilijkheden moeten nog overwonnen worden. Maar de grootste hinderpaal op dit gebied blijft steeds de ‘verdeling’ van de levensmogelijkheden. Aan de wereldsolidariteit staan politieke en wereldstaatkundige moeilijkheden in de weg, die slechts door een verruimde levensvisie op het hoogste vlak uit de weg kunnen worden geruimd. De technici kunnen slechts middelen aan de hand doen.