Per tal de garantir l’alimentació de les generacions futures caldrà produir proteïna d’altres fonts a banda de la carn i dels cultius vegetals. Els sistemes agrícoles actuals tenen una conversió d’eficiència de nitrogen a proteïna comestible d’entre el 4 i el 14%, la qual cosa comporta externalitats en el medi ambient i la salut humana. Els microorganismes, per contra, són capaços de convertir la proteïna amb unes eficiències molt altes, per sobre del 90%, resultant així en una font de proteïna alternativa disruptiva que podria tenir una gran rellevància en el mercat (11tn€ el 2040).

El projecte Electron4Protein proposa l’electro-cultiu de bacteris oxidants d’hidrogen (en anglès, hydrogen-oxidising bacteria o HBO) per produir proteïna en un procés de fermentació i contribuir a assolir l’objectiu de desenvolupament sostenibles de Fam Zero de les Nacions Unides. Els requisits de creixement dels bacteris HBO són simples: hidrogen, oxigen, diòxid de carboni i amoni. El projecte integra un electrolitzador a un fermentador per produir hidrogen i oxigen in situ, fent front així als impactes de la futura escassesa de productes químics i promovent una industrialització sostenible. Aquesta estratègia permet assolir una transferència/solubilitat d’hidrogen adequada, reduir el risc associat a l’emmagatzematge d’hidrogen i disminuir la dependència de proveïdors externs. El projecte valoritzarà subproductes industrials (CO₂ d’emissions industrials i NH⁴⁺ d’aigües residuals) en un producte ric en proteïna, generant una tecnologia negativa en carboni que tindrà un impacte positiu en l’acció contra el clima i la protecció del sòl i l’aigua. Amb aquesta finalitat, es definiran les condicions d’operació per al cultiu de bacteris HBO en un electro-fermentador. En les condicions òptimes, s’avaluarà la producció contínua d’una biomassa rica en proteïna (>50% de proteïna) a ratis alts de producció (>4 gTSS/(L·d)). Si s’assoleixen els objectius de concentració de biomassa (≥ 1 gTSS/L) i d’eficiència de conversió de nitrogen (≥ 5.5 gTSS/gN), s’explorarà l’explotació de la tecnología a través de la creació d’una empresa spinoff.

El projecte Electron4Protein té com a objectiu establir les bases per produir proteïna a través d’electricitat i subproductes industrials valoritzats (CO₂ + NH⁴⁺). L’alta eficiència per a transformar productes simples en biomassa d’alt contingut proteic reduirà els impactes mediambientals dels sistemes agrícoles actuals, a més de garantir la producció d’aliments durant tot l’any i en qualsevol part del planeta o de l’espai, contribuint així a la propera revolució en l’àmbit de l’alimentació.