Một công nghệ thời đại vũ trụ bị lãng quên có thể thay đổi cách chúng ta tạo ra lương thực

Dân số toàn cầu đang dần cán tới mốc 10 tỷ người - nhưng rồi tất cả chúng ta sẽ ăn gì? Lisa Dyson phát triển lại một ý tưởng của NASA trong những năm 1960 về du hành sâu trong vũ trụ, và đó có thể là chìa khóa để chúng ta thay đổi hoàn toàn cách tạo ra lương thực.

Thử tưởng tượng bạn là một thành viên
của một nhóm phi hành gia

du hành đến sao Hỏa
hoặc một vài hành tinh xa hơn nữa.

Hành trình có thể kéo dài cả năm

hoặc thậm chí lâu hơn nữa.

Không gian trên tàu và các nguồn lực

có giới hạn.

Vậy nên bạn và phi hành đoàn
phải tìm cách tạo ra lương thực

bằng nguồn lực ít ỏi.

Giả sử bạn có thể mang theo
vài túi hạt giống

và chỉ gieo chúng trong vài giờ?

Nếu những cây ấy cho ra
nhiều hạ giống hơn,

cung cấp đủ lương thực
cho cả phi hành đoàn

với một vài túi hạt giống này
trong suốt quá trình du hành?

Các nhà khoa học của NASA hiện tại
đã tìm ra một cách để làm được điều này.

Họ đã làm những việc
quả thật khá thú vi.

Nó có liên quan tới các vi sinh vật,

là nhưng sinh vật đơn bào.

Và họ sử dụng khí hidro từ nước.

các loại vi khuẩn họ sử dụng
được gọi là hydrogenotrophs,

và với loại vi khuẩn này,
họ có thể tạo ra một chu kỳ cacbon

có thể duy trì sự sống
trên tàu du hành vũ trụ.

Những phi hành gia có thể thở ra khí CO2,

sau đó vi khuẩn sẽ sử dụng loại khí này

và tạo ra hoa màu giàu dưỡng chất
và hàm lượng cacbon.

Các nhà phi hành gia có thể ăn
những loại hạt giàu carbon này

và thở ra carbon dưới dạng CO2,

vi khuẩn này thu nạp CO2

để tạo ra loại hạt dinh dưỡng,

rồi lại được thải ra dưới dạng CO2

bởi các nhà phi hành gia.

Theo cách này, một vòng tròn CO2
khép kín được tạo ra.

Tại sao điều này lại quan trọng?

Chúng ta cần carbon để sinh tồn,

ta thu nạp chúng từ thực phẩm.

Trong chuyến du hành dài ngày,

bạn không thể thu nạp được
carbon trên đường đi,

vì vậy bạn phải tìm cách
tái tạo chúng trên tàu du hành.

Đây là giải pháp thông minh phải không?

Nhưng vấn đề là, nghiên cứu đó
không đi đến đâu cả.

Chúng ta chưa đến Sao Hỏa.
Chúng ta chưa đến một hành tinh nào khác.

Điều này đã từng
được thực hiện vào những năm 60 và 70.

Vậy nên một đồng nghiệp của tôi,
Tiến sĩ John Reed, và tôi,

thấy hứng thú
với việc tái tạo cacbon trên Trái Đất.

Chúng tôi muốn tìm ra
những giải pháp kĩ thuật

để giải quyết vấn đề thay đổi khí hậu

Và chúng tôi đi đến nghiên cứu này

bằng cách đọc các bài báo được phát hành
vào những năm 60 -- 1967 và sau đó --

những bài nghiên cứu về đề tài này.

Và chúng tôi nghĩ
đây là ý tưởng rất hay.

Chúng tôi nghĩ, Trái đất
thực ra giống như tàu vũ trụ.

Nó có không gian
và tài nguyên hữu hạn,

và trên Trái đất, ta rất cần
phải tìm ra cách

để tái tạo carcon hiệu quả hơn.

Vậy nên chúng tôi có ý tưởng

liệu có thể sử dụng những ý tưởng của NASA
và áp dụng chúng

cho vấn đề carbon trên Trái Đất?

Liệu chúng ta có thể tạo ra
những vi khuẩn NASA này

để tạo ra những sản phẩm giá trị
ngay trên Trái đất không?

Chúng tôi thành lập công ty vì ý tưởng này

Và trong công ty, chúng tôi phát hiện ra
những vi khuẩn hydrogenotrophs này --

thứ mà tôi sẽ gọi
là nhà siêu tái chế cacbon tự nhiên --

chúng tôi hiểu được chúng
là một nhóm vi khuẩn đầy sức mạnh

nhưng hầu như không được nghiên cứu
hoặc bị bỏ qua,

và chúng thực sự
có thể tạo ra các sản phẩm giá trị.

Nên chúng tôi bắt đầu nuôi cấy
nhóm vi khuẩn này trong phòng thí nghiệm.

Rồi phát hiện ra có thể tạo ra
amino axit cần thiết từ CO2

bằng những vi khuẩn này.

Chúng tôi thậm chí tạo ra
một bữa ăn giàu chất đạm

có cấu trúc amino axit
tương tự như

đạm có ở một số động vật.

Chúng tôi nuôi cấy chúng nhiều hơn,

và tìm ra cách tạo ra dầu.

Dầu được dùng để tạo ra
rất nhiều sản phẩm.

Chúng tôi tạo ra dầu giống như
dầu của cây họ cam,

có thể dùng làm gia vị
hoặc mùi hương,

nhưng cũng có tác dụng
như nước tẩy rửa tự phân hủy

hoặc thậm chí là xăng máy bay.

Chúng tôi tạo ra dầu
giống như dầu cọ.

Dầu cọ được dùng để chế phẩm

nhiều hàng hóa tiêu dùng
cho cá nhân hay công nghiệp.

Chúng tôi bắt tay với các nhà sản xuất
để mở rộng công nghệ này,

và hiện chúng tôi đang làm việc với họ

để đưa các sản phẩm này ra thị trường.

Chúng tôi tin rằng công nghệ này
thực sự có thể giúp chúng ta

tái chế CO2 thành những sản phẩm giá trị
mang lại lợi ích --

thứ lợi ích cho hành tin này

đồng thời cho công việc kinh doanh.

Đó là điều chúng tôi đang làm.

Nhưng mai sau, công nghệ này
và những loại vi khuẩn này

có thể giúp chúng ta
làm được nhiều hơn thế

nếu ta nâng cấp nó lên.

Chúng tôi tin rằng công nghệ này

có thể giúp giải quyết
một vấn đề về nông nghiệp

và cho phép chúng ta tạo ra
một loại nông nghiệp bền vững,

làm tiền đề để mở rộng
và đáp ứng nhu cầu thị trường tương lai.

Và tại sao chúng ta lại cần
một nền công nghiệp bền vững?

Đã có những ước lượng

rằng dân số thế giới
sẽ đạt 10 tỷ vào năm 2050,

và chúng ta được dự báo
cần tăng sản lượng lương thực

lên 70%.

Ngoài ra, ta cần rất nhiều tài nguyên
và nguyên liệu thô

để tạo ra hàng hóa tiêu dùng.

Vậy mở rộng sao để đáp ứng nhu cầu?

Nông nghiệp hiện đại
không thể đáp ứng được.

Có một vài lí do như sau.

Thứ nhất, nông nghiệp hiện đại
đang thải ra lượng lớn nhất

khí nhà kính.

Thực tế, nó thải ra lượng khí nhà kính

nhiều hơn xe hơi, xe tải, máy bay

và tàu hỏa cộng lại.

Một lí do nữa là
nó chiếm nhiều diện tích đất.

Chúng ta đã dùng hết 19.4 triệu dặm vuông
cho hoa màu và gia súc.

Diện tích đó rộng thế nào?

Gần bằng diện tích
cả Nam Mỹ và Châu Phi cộng lại.

Để tôi cho bạn một ví dụ cụ thể.

Ở Indonesia, một phần
rừng nhiệt đới đang phát triển bị chặt bỏ

với diện tích xấp xỉ Ireland,

từ năm 2000 tới 2012.

Hãy thử nghĩ đến các loài vật,
sự đa dạng sinh học,

bị chặt bỏ cùng cây xanh,

từ các loài cây, côn trùng
tới động vật.

Một bồn trũng cacbon tự nhiên bị phá bỏ.

Để tôi cho bạn biết thực tế.

Sự chặt phá rừng này
chủ yếu để dọn đất trồng cây cọ.

Như tôi đã đề cập trước đó,

dầu cọ được dùng
để sản xuất rất nhiều sản phẩm.

Trên thực tế, theo thống kê
hơn 50% hàng tiêu dùng

được sản xuất từ dầu cọ.

Những thứ như kem, bánh quy ...

Và cả dầu nấu ăn nữa.

Bao gồm luôn nước giặt,
kem bôi, xà bông.

Bạn và tôi
đều có rất nhiều đồ vật

ở trong bếp và nhà tắm

được sản xuất từ dầu cọ.

Vậy nên tôi và bạn trực tiếp hưởng lợi
từ việc chặt phá rừng nhiệt đới.

Nông nghiệp hiện đại
có một vài vấn đề,

và chúng ta cần giải pháp
nếu muốn phát triển bền vững.

Tôi tin rằng vi sinh
có thể là một phần câu trả lời --

đặc biệt là,
những nhà siêu tái chế cacbon này.

Toàn bộ chúng,

giống như cây cối,
là nhà tái chế tự nhiên

trong hệ sinh thái của chúng.

Và chúng sinh tồn
ở những nơi đặc biệt,

như các khe hay suối nước nóng.

Ở những hệ sinh thái đó,
chúng nhận cacbon và tái chế

thành những dưỡng chất
mà hệ sinh thái đó cần.

Và chúng giàu chất dinh dưỡng,

như dầu hay chất đạm,
khoáng chất và carbs.

Và thực ra, những vi sinh này
đã là một phần cuộc sống hàng ngày của ta.

Nếu bạn thưởng thức
một ly vang đỏ vào tối thứ Sáu,

sau một tuần dài mệt mỏi,

vậy là bạn đang thưởng thức
sản phẩm từ vi sinh.

Nếu bạn uống bia
từ nhà nấu bia địa phương --

cũng là sản phẩm của vi sinh.

Bánh mì, phô mai, hay sữa chua cũng vậy.

Đều là sản phẩm từ vi sinh.

Nhưng vẻ đẹp và sức mạnh
của những nhà siêu tái chế cacbon này

nằm ở thực tế chúng có thể
sản sinh trong vòng vài giờ

chứ không phải vài tháng.

Điều đó có nghĩa
ta có thể gieo trồng

nhanh hơn nhiều
so với những gì ta đang làm.

Chúng lớn lên trong bóng tối,

nên trồng mùa nào cũng được

trên mọi vùng miền hay địa điểm.

Chúng có thể được trồng trong hộp
ở không gian bị giới hạn.

Ta có thể tiến tới
nông nghiệp thẳng đứng.

Thay vì nông nghiệp truyền thống

cần quá nhiều diện tích đất,

ta có thể phát triển thẳng đứng,

và như vậy
sản xuất được nhiều hơn trên cùng mật độ.

Nếu ta phát triển công nghệ này
và dùng những vi sinh tái chế cacbon,

ta sẽ không cần chặt hạ
diện tích rừng nhiệt đới nào nữa

để tạo ra lương thực và hàng hóa
mà chúng ta tiêu thụ.

Bởi vì, ở quy mô lớn,

ta có thể thu hoạch gấp 10,000 lần
hoa màu trên một diện tích đất

ví dụ, nếu ta trồng đậu nành --

nếu ta trồng cùng lượng đậu nành
trên cùng diện tích đất

trong thời gian một năm.

Mười ngàn lần thu hoạch hơn
trong một năm.

Đó chính là nông nghiệp kiểu mới
mà tôi muốn nhắc đến.

Và đây là cách phát triển một hệ thống

cho phép ta đáp ứng nhu cầu
của 10 tỷ dân một cách bền vững.

Và đâu sẽ là sản phẩm
của nền nông nghiệp mới này?

Ta đã tạo ra được bữa ăn có chất đạm,

nên bạn có thể hình dung
thứ gì đó gần giống đậu nành,

hoặc bắp, hay bột lúa mì.

Ta đã tạo ra dầu,

nên bạn có thể hình dung
thứ gì đó gần giống dầu dừa

hoặc dầu oliu hay dầu đậu nành.

Hoa màu dạng này
có thể thực sự cung cấp chất dinh dưỡng

để ta làm ra mì ống và bánh mì,

bánh kem, các đồ ăn dinh dưỡng khác.

Hơn thế nữa, vì dầu được dùng
để chế tạo nhiều hàng hóa,

sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng,

bạn có thể nghĩ tới
nước giặt, xà bông, kem bôi, vân vân,

khi ta sử dụng hoa màu loại này.

Chúng ta không chỉ
đang mất dần không gian,

mà nếu tiếp tục phát triển
dưới khả năng có thể

với nông nghiệp hiện đại,

ta đang cướp đi sự phồn thực
của một hành tinh đẹp.

Nhưng không nhất thiết phải như vậy.

Chúng ta có thể hình dung
một tương lai no đủ.

Hãy tạo ra các hệ thống
giữ cho Trái đất, tàu vũ trụ của chúng ta,

không chỉ tránh va chạm,

mà còn phát triển các hệ thống
và các cách sống

có lợi cho chính cuộc sống chúng ta

và 10 tỷ con người
trên hành tinh này vào năm 2050.

Cảm ơn các bạn rất nhiều.

(vỗ tay)