Fikiria uwezekano wa kutengeneza chakula kwa kutumia hewa tunayovuta, maji, na umeme tu. Hii si ndoto tena, bali ni uhalisia unaoletwa na sayansi ya kisasa ya chakula. Mnamo Agosti 2024, Shirika la Anga za Juu la Marekani (NASA), kwa kushirikiana na Shirika la Anga la Kanada (CSA), liliandaa shindano lijulikanalo kama 'Deep Space Food Challenge'. Lengo la shindano hili lilikuwa ni kutafuta mifumo ya kuzalisha chakula kilicho salama, chenye lishe bora, na kitamu kwa kutumia rasilimali chache mno, hasa kwa ajili ya safari za anga za mbali. Katika kategoria ya kimataifa ya shindano hilo, bidhaa ya protini iitwayo 'Solein', iliyotengenezwa na kampuni ya kiteknolojia ya chakula kutoka Finland iitwayo Solar Foods, iliibuka mshindi.
Kampuni ya Solar Foods ilifanikiwa kutengeneza Solein kwa kukusanya hewa ya ukaa (kaboni dioksidi) kutoka angani, na kuitumia pamoja na hidrojeni na oksijeni zilizopatikana kwa kupitisha umeme kwenye maji (mchakato wa elektrolisisi). Mchanganyiko huu wa hewa ya ukaa na hidrojeni hupelekwa kwa aina maalum ya bakteria. Bakteria hawa hufanya mchakato wa uchachushaji (fermentation), na viumbe hai wadogo wanaozalishwa hukaushwa na kuwa unga laini wa rangi ya njano – hiyo ndiyo Solein.
Unga huu wa Solein umejaa virutubisho muhimu. Takriban asilimia 78 (78%) yake ni protini, asilimia 10 (10%) ni nyuzinyuzi (dietary fibre), asilimia 6 (6%) ni mafuta, asilimia 4 (4%) ni madini, na asilimia 2 (2%) ni wanga. Muhimu zaidi, Solein ina aina zote tisa za amino asidi muhimu ambazo mwili wa binadamu hauwezi kuzitengeneza wenyewe na hivyo huhitaji kuzipata kutoka kwenye chakula.
Matumizi ya unga huu wa protini ni mengi sana. Unaweza kutumika katika kutengeneza keki, mikate, pasta, au hata kama kiungo kikuu katika utengenezaji wa nyama mbadala (plant-based meat). Hivi sasa, Solein tayari imepata idhini ya kuuzwa nchini Singapore. Maendeleo ya Solein yalipata msukumo na usaidizi kutoka Shirika la Anga la Ulaya (ESA), ambalo limekuwa likihamasisha maendeleo na matumizi ya kibiashara ya teknolojia za anga kwa kusaidia kampuni binafsi.
Ingawa Solar Foods hawajaweka wazi ni aina gani hasa ya viumbe hai wadogo wanayotumia, kuna aina ya viumbe wanaojulikana sana katika uwanja huu: 'viumbe wanaotumia hidrojeni' (hydrogenotrophs). Hawa ni viumbe hai wanaotumia hidrojeni kama chanzo chao cha nishati, na katika mchakato huo, hutumia hewa ya ukaa au naitrojeni kama malighafi kutengeneza protini.
Wazo hili si geni kabisa. Mwaka 1967, ripoti iliyotolewa na NASA ilieleza kuwa kukuza viumbe hawa wanaotumia hidrojeni angani kungeweza kuwa mkakati wa faida mbili: kuwaondolea wanaanga hewa ya ukaa wanayoitoa wakati wa kupumua, na wakati huo huo kuzalisha chakula. Wakati huo, teknolojia haikuwa ya kutosha kufanikisha hili. Hata hivyo, mwaka 2008, mwanafizikia wa Kimarekani, Lisa Dyson, na wenzake, wakipata msukumo kutoka kwa wazo hilo la zamani, walianzisha kampuni ya kuzalisha protini kwa kutumia viumbe wanaotumia hidrojeni. Wamefanikiwa kutengeneza sampuli za nyama mbadala kwa kutumia hewa ya ukaa. Protini wanayotengeneza inaitwa 'Air Protein', na nyama mbadala wanayoizalisha inaitwa 'Air Meat'.
Tukirejea kwa Solein, sifa yake ya kipekee ni jinsi inavyopata hidrojeni, ambayo ni chanzo cha nishati. Badala ya kuhitaji matangi maalum ya kuhifadhi hidrojeni, Solein hutumia hidrojeni inayopatikana papo hapo kutokana na mchakato wa elektrolisisi ya maji ndani ya chombo cha angani. Umeme unaohitajika kwa mchakato huu unaweza kupatikana kutoka kwa nishati ya jua.
Hii ni teknolojia ya chakula inayowezesha uzalishaji wa 'chakula kamili' chenye msingi wa protini moja kwa moja kutoka kwa viumbe hai wadogo, na hivyo kuwezesha ukaaji wa muda mrefu katika mazingira magumu na ya hatari. Ushindi wa teknolojia hii katika shindano la 'Deep Space Food Challenge' ni uthibitisho tosha wa kutambuliwa kwa uendelevu na umuhimu wake katika siku zijazo za sayansi ya chakula na safari za anga za mbali.