Carne coltivata in laboratorio: è davvero un’innovazione sostenibile?

Carne coltivata in laboratorio: impatti ambientali, sfide produttive e prospettive per un futuro, forse, sostenibile dell'industria alimentare

Il panorama gastronomico mondiale si sta preparando ad accogliere una novità di portata rivoluzionaria: la carne coltivata in laboratorio. Gli Stati Uniti hanno approvato pochi mesi fa la vendita di carne coltivata e anche l’industria, composta da decine di aziende, sta raccogliendo miliardi per portare prodotti nei ristoranti e nei negozi.

Carne coltivata in laboratorio: impatti ambientali e prospettive future

Uno dei principali motivi per cui le aziende si stanno concentrando sulla carne coltivata è il suo potenziale nel ridurre l’impatto climatico del nostro attuale sistema alimentare. Le emissioni di gas serra generate dagli animali che mangiamo, principalmente bovini, rappresentano quasi il 15% del totale globale, una percentuale destinata ad aumentare nei prossimi decenni. Non è ancora del tutto chiaro se la carne coltivata sia davvero migliore per l’ambiente. Ci sono ancora molte incognite su come la produzione funzionerà su scala commerciale. Molte di queste start-up stanno pianificando il passaggio dai laboratori di ricerca a strutture più grandi, per iniziare a produrre su scala industriale cibo che i clienti potranno finalmente consumare.

Il problema principale riguarda l’impatto delle emissioni derivanti dalla produzione di carne coltivata. Al livello cellulare, la carne coltivata è composta fondamentalmente dagli stessi ingredienti della carne che mangiamo oggi. Prelevando un campione di tessuto da un giovane animale, isolando le cellule e facendole crescere in un reattore, gli scienziati possono produrre carne derivata dagli animali senza le limitazioni legate all’allevamento e all’alimentazione degli animali per la macellazione. Il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti ha dato il via libera a due aziende con sede in California, Eat Just e Upside Foods, per la produzione e la vendita dei loro prodotti di pollo coltivato. Questo rende gli Stati Uniti il secondo Paese al mondo a consentire la vendita di carne coltivata in laboratorio, dopo Singapore, dove si può già mangiare la carne in un ristorante.

Impatto ambientale della carne coltivata: le questioni attuali

La carne coltivata continuerà a produrre emissioni, poiché è richiesta energia per far funzionare i bioreattori che ospitano le cellule durante la loro crescita; questo comporterà probabilmente l’uso di combustibili fossili. Le energie rinnovabili potrebbero alla fine diventare disponibili e costanti per alimentare le strutture che producono carne coltivata.

Anche in questo caso, i bioreattori, le condutture e tutta l’attrezzatura necessaria per le strutture di produzione generano emissioni difficili da eliminare completamente. Inoltre, le cellule degli animali devono essere alimentate e curate, e la catena di approvvigionamento coinvolta in questo processo comporta anch’essa emissioni.
Le emissioni della carne coltivata potrebbero essere significative. Alcuni studi iniziali nel settore si sono basati su materiali e tecniche prese in prestito dall’industria biofarmaceutica, dove le aziende a volte fanno crescere le cellule per produrre farmaci. È un processo meticoloso e fortemente regolamentato che coinvolge ingredienti ad alta purezza, reattori costosi e molta energia.

Carne coltivata: quello che c’è da sapere | Lo Speciale di QuiFinanza Green

Le tecniche di produzione della carne coltivata e loro implicazioni ambientali

L’Università della California, ha stimato gli impatti climatici della carne coltivata assumendo le attuali tecniche di produzione. Per quantificare i potenziali benefici climatici, i ricercatori hanno esaminato gli impatti ambientali totali sia dell’agricoltura animale che della carne coltivata in un’analisi nota come valutazione del ciclo di vita. Questo tipo di analisi somma tutte le energie, l’acqua e i materiali necessari per realizzare un prodotto, esprimendo tutto in termini di emissioni equivalenti di anidride carbonica.
In uno studio pubblicato recentemente, ma non ancora sottoposto a peer review (revisione paritaria di altri scienziati), i ricercatori hanno stimato il potenziale totale di riscaldamento globale della carne coltivata in diversi scenari, basandosi su ipotesi sullo stato attuale dell’industria. I risultati sono divisi in due categorie. Il primo gruppo assumeva che la carne coltivata sarebbe stata prodotta con processi e materiali simili a quelli utilizzati nell’industria biofarmaceutica, incluso un passaggio di purificazione ad alta intensità energetica per rimuovere i contaminanti.

Gli altri scenari assumevano che la produzione non richiedesse ingredienti di altissima purezza e si basasse invece su input simili a quelli utilizzati nell’industria alimentare attuale, riducendo così i requisiti energetici e le emissioni. I due gruppi di risultati hanno esiti climatici molto diversi. Un processo di qualità alimentare porta a emissioni equivalenti a 10-75 chilogrammi di anidride carbonica, inferiori alla media globale delle emissioni di carne bovina e in linea con la produzione in alcuni paesi oggi. Ma nel processo simile a quello biofarmaceutico, la carne coltivata porta a emissioni significativamente superiori rispetto alla produzione di carne bovina odierna: tra 250 e 1.000 chilogrammi di anidride carbonica equivalente per ogni chilogrammo di carne bovina, a seconda dello scenario specifico.

Prospettive controverse sulla carne coltivata: studi scientifici e critiche dall’industria

L’articolo preprint (la bozza completa di un articolo scientifico resa disponibile gratuitamente online prima della revisione formale e della pubblicazione in una rivista), pubblicato ad aprile, ha generato reazioni sulla potenziale elevata emissione di gas serra. Lo studio ha anche ricevuto critiche da parte di alcuni nel settore, tra cui una lettera aperta ampiamente diffusa che ha messo in discussione le sue ipotesi. Gli esperti hanno criticato in particolare l’ipotesi secondo cui i materiali utilizzati nella produzione della carne coltivata dovrebbero essere di grado farmaceutico e dovrebbero essere sottoposti a intensi processi di purificazione per rimuovere i contaminanti chiamati endotossine.

Le endotossine sono frammenti delle membrane esterne di alcuni batteri, e vengono rilasciate durante la crescita e quando muoiono. La rimozione è spesso necessaria nei processi biofarmaceutici, poiché anche quantità molto piccole possono danneggiare la crescita di alcuni tipi di cellule e provocare risposte immunitarie. Il processo che rimuove questi contaminanti è la principale causa delle alte emissioni osservate in uno dei gruppi degli scenari del preprint. Tuttavia, questa fase di purificazione non sarà necessaria nella produzione commerciale della carne coltivata, sostiene il Good Food Institute. Diverse tipologie di cellule sono influenzate in modo diverso dalle endotossine, e quelle utilizzate per la carne coltivata dovrebbero essere in grado di tollerare livelli più alti, riducendo così la necessità di purificazione.

Carne coltivata e cambiamenti climatici: oltre le apparenze

La carne coltivata in laboratorio sembra essere una soluzione promettente per ridurre le emissioni di gas serra, ma uno sguardo più attento rivela un aspetto scomodo: la necessità di molto più terreno. I risultati di uno studio si discostano da molte analisi precedenti nel settore, che in genere indicavano che la carne coltivata avrebbe ridotto le emissioni rispetto alla produzione tradizionale di carne bovina. La maggior parte di queste analisi presume che i produttori di carne coltivata saranno in grado di evitare i metodi ad alta intensità energetica descritti nel preprint, passando invece a grandi impianti commerciali e progressivamente utilizzando elementi più ampiamente disponibili e di qualità alimentare. Secondo i ricercatori di CE Delft, un’azienda di ricerca indipendente focalizzata su energia e ambiente, solo l’esperienza fornirà un quadro migliore dell’impatto climatico potenziale dell’industria. In un’analisi pubblicata a gennaio 2023, hanno stimato le emissioni associate alla carne coltivata nel 2030, presumendo che il processo produttivo possa utilizzare ingredienti di qualità alimentare e raggiungerà dimensioni commerciali nell’arco della prossima decade. Lo studio ha posto l’impatto climatico potenziale tra tre e 14 chilogrammi di anidride carbonica per chilogrammo di carne coltivata.

Dove ricadranno le emissioni totali dalla produzione di carne coltivata in questo intervallo dipende principalmente dalla fonte di energia per far funzionare i bioreattori: se proviene dalla rete elettrica, che si affiderà ancora in parte sui combustibili fossili, l’impatto di carbonio sarà molto più alto rispetto all’uso di energie rinnovabili per alimentare l’impianto. Dipende anche dagli ingredienti presenti nei nutrienti utilizzati per far crescere le cellule. In ogni caso, lo studio ha rilevato che le emissioni totali sarebbero significativamente inferiori rispetto alla produzione di carne bovina, la cui stima è equivalente a 35 chilogrammi di anidride carbonica in un sistema ottimizzato nell’Europa occidentale. (Pollo e maiale hanno presentato rispettivamente circa tre e cinque chilogrammi di anidride carbonica).

Traiettoria ambivalente della carne coltivata, prospettive climatiche e sfide della produzione

Questa ‘analisi non è la prima a suggerire che la carne coltivata potrebbe avere un impatto climatico inferiore rispetto all’agricoltura convenzionale. Un’analisi del settore, pubblicata nel 2011, stimava che la produzione di carne coltivata avrebbe ridotto le emissioni di gas serra tra il 78% e il 96% rispetto alla produzione di carne in Europa, presumendo una produzione su larga scala commerciale. Uno studio dell’Università di Helsinki del 2011, ritiene che la carne coltivata possa alla fine portare a importanti benefici climatici. Tuttavia, la ricerca sottolinea che gli effettivi impatti climatici dell’industria devono ancora essere determinati con certezza. Ma quanto impiegherà l’industria per passare a una produzione su scala maggiore? Upside Foods, una delle due aziende recentemente approvate dal Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, attualmente gestisce un impianto pilota con una capacità massima di circa 180.000 chilogrammi all’anno, anche se la produzione attuale si avvicina più a 50.000 chilogrammi.

Il primo impianto commerciale dell’azienda, attualmente in fase di progettazione, sarà molto più grande, con una capacità di milioni di chilogrammi all’anno.
Secondo le stime interne di Upside, i suoi prodotti dovrebbero richiedere meno acqua e terra rispetto alla carne convenzionale. Tuttavia, aggiunge, afferma che dovrà produrre su una scala più grande per misurare veramente e iniziare a vedere l’impatto che vogliamo avere. Eat Just sta operando in un impianto dimostrativo negli Stati Uniti e ne sta costruendo uno a Singapore. Questi impianti comprendono reattori con capacità di 3.500 e 6.000 litri, rispettivamente. Alla fine, l’azienda prevede di produrre milioni di chilogrammi di carne ogni anno in un futuro impianto commerciale contenente 10 reattori con una capacità di 250.000 litri ciascuno.

Carne coltivata, verso un futuro sostenibile dell’industria alimentare?

Sebbene le approvazioni regolatorie siano state celebrate come un traguardo per l’industria della carne coltivata, questi prodotti non saranno presto disponibili nei ristoranti. Per abbattere i costi di produzione, le aziende devono ancora costruire strutture più grandi e farle funzionare in modo efficiente. Parte di questa crescita comporterà l’abbandono delle attrezzature e degli ingredienti più costosi presi in prestito da altre industrie: fattori come la purificazione, i costosi bioreattori e i nutrienti di livello farmaceutico, che hanno portato al peggior scenario di emissioni predetto dall’Università della California, non sarebbero necessari per la produzione, secondo l’industria.

È vero che molte aziende alle prime fasi utilizzano spesso ingredienti di grado farmaceutico. Tuttavia, ci sono già opzioni più economiche e di qualità alimentare disponibili sul mercato. Sia Eat Just che Upside Foods dichiarano di avere intenzione di utilizzare questi ingredienti non farmaceutici nelle loro future operazioni commerciali. Secondo il CE Delft, molti processi che si basano su tecniche biofarmaceutiche non verranno utilizzati nell’industria non solo perché produrrebbero alte emissioni, ma anche perché nessuno può permetterseli. È ancora possibile che la carne coltivata diventi una soluzione positiva per il clima, specialmente con l’ulteriore diffusione di energie rinnovabili come vento e solare. Un’industria in cui le cellule possono essere coltivate in modo efficiente in reattori massicci, alimentate da ingredienti ampiamente disponibili e in un processo interamente alimentato da elettricità rinnovabile, potrebbe rappresentare un modo significativo per ripulire il nostro sistema alimentare. Le strutture che renderebbero possibile questo scenario sono ancora in gran parte nella fase di progettazione, e non è ancora chiaro quale strada la carne coltivata prenderà per arrivare sulle nostre tavole.

Carne coltivata: tra promesse ambientali e sfide della produzione industriale

La carne coltivata in laboratorio potrebbe essere una svolta rivoluzionaria nel panorama gastronomico mondiale. Con gli Stati Uniti che hanno recentemente approvato la vendita di carne coltivata e un’industria multimiliardaria che si prepara a lanciare prodotti nei ristoranti e nei negozi di alimentari, il settore sta vivendo una trasformazione epocale. Ciononostante, mentre la carne coltivata offre il potenziale per ridurre l’impatto climatico del nostro sistema alimentare attuale, le sfide ambientali rimangono significative. Le emissioni generate durante la produzione su larga scala sollevano interrogativi sull’impatto ambientale effettivo di questo tipo di carne e le controversie tra studi scientifici e critiche dall’industria pongono ancora domande senza risposta.

Nonostante le approvazioni regolatorie, il settore deve affrontare sfide cruciali per garantire una transizione efficace verso una produzione sostenibile su larga scala, riducendo costi, abbracciando tecnologie più efficienti e adottando pratiche eco-friendly. Il futuro della carne coltivata rappresenta un’ambivalente traiettoria tra promesse di cambiamenti positivi e la necessità di superare ostacoli per raggiungere una vera sostenibilità nell’industria alimentare.