15.03.2024

«Wenn zwei das Gleiche tun, ....»

Liebe Leserinnen und Leser

Die Welt hat ein Problem. Der CO2-Ausstoss ist zu gross. Der Klimawandel verändert die Lebensbedingungen auf der Erde und damit auch die Bedingungen für die Landwirtschaft. Wassermangel, Extremregen und neu auftretende Schädlinge werden zur Herausforderung für unsere Nahrungsmittelproduktion. Darüber hat swiss-food mehrfach berichtet.

Das Problem entsteht, weil unsere Zivilisation auf natürliche Ressourcen setzt. Wir bedienen uns in der Natur, vornehmlich an fossilem Pflanzenmaterial. Wir verbrennen Erdöl, Erdgas und Kohle – und das in grossen Mengen. Oder anders gesagt: Weil wir in den letzten 200 Jahren für die Energiegewinnung auf Natürlichkeit gesetzt haben, haben wir nun ein Problem.

Das ETH-Startup Synhelion hat nun eine Technologie entwickelt, um mit Sonnenwärme Wasserstoff und Kohlenmonoxid in einem thermochemischen Reaktor zu kombinieren und damit «Solartreibstoffe» zu produzieren. Diese sollen zunächst den Flugverkehr CO2-neutral machen. In diesem Jahr wird Synhelion die erste Produktionsanlage in industrieller Grösse in Betrieb nehmen. An der Firma hat sich auch die AMAG beteiligt. Synthetische Treibstoffe (Synfuels) sind ein vielversprechender Ansatz, um in Zukunft Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor erneuerbar und klimaschonend zu betreiben. Aktuell wird zusammen mit der Empa untersucht, ob Synfuels auch bei Oldtimern einsetzbar sind, so dass diese weiterhin durch die Landschaft tuckern können – mit gefühltem Sprit-Verbrauch von einem Liter pro Kilometer. Der Versuch verlief erfolgreich.

Klug hergestellte synthetische Treibstoffe können ökologischer sein als natürliche Treibstoffe. Das Beispiel zeigt: Der Griff in die Natur kann potenziell katastrophale Folgen haben, der Griff ins Labor kann die Lösung sein. In diesem Kontext verkürzt gesagt: Synthetik ist gut. Natürlich ist schlecht.

Synthese bezeichnet den chemischen Vorgang, bei dem aus Elementen eine Verbindung oder aus Verbindungen ein neuer Stoff hergestellt wird. Dies hat grundsätzlich überhaupt nichts mit Gift zu tun. Es lassen sich nämlich auch natürlich vorkommende Stoffe synthetisch herstellen. Die synthetische Herstellung von Stoffen im Labor wird dann gerne in Kombination mit «Chemie» verwendet und «chemisch-synthetisch» als besonders übel positioniert. Dabei ist auch der menschliche Metabolismus und vieles was er täglich macht Chemie, wie dieses kurze Video anschaulich zeigt. Zugegeben: Vor dem Hintergrund des herrschenden Natürlichkeitswahns ist diese Erkenntnis schwer verdaulich. Und wenn sich die Erkenntnis durchsetzt, müssen ganze Marketing-Abteilungen auf dem Kopf stehen – von wegen «keine Chemie».

Im Deutschen gibt es das Sprichwort: «Wenn zwei das Gleiche tun, ist es noch lange nicht dasselbe.» Gut ist offensichtlich synthetischer Treibstoff. Diametral anders werden hingegen synthetische Pestizide gesehen.

In der Landwirtschaft wird als positiv wahrgenommen, was (angeblich) ohne Synthetik auskommt.

Angeblich, weil auch viele der im biologischen Anbau zugelassenen Pflanzenschutzmittel mit modernen industriellen Prozessen hergestellt werden. Kupfer, Schwefel und Pheromone werden in grossindustriellen Anlagen synthetisiert, meist aus fossilen Substanzen (Erdgas, Erdölprodukte usw.).

Der Totalverzicht auf synthetische Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft ist etwa so sinnvoll wie es der Verzicht auf synthetische Medikamente in der Medizin wäre. Zudem führt der Verzicht auf synthetische Pflanzenschutzmittel zu schwerwiegenden Risiken und Nebenwirkungen. Diese werden bei der Konfrontation mit der Realität sichtbar. Ein Beispiel ist der pestizidfreie Weizen für die Brotproduktion. Die Menge so produzierten Weizens bleibt weit hinter den Erwartungen zurück, vor allem in witterungsmässig herausfordernden Jahren. Landwirtschaft findet nun aber mal draussen statt und ist zu komplex, als dass es mit simplen «Free from»-Claims gemacht wäre.

Ziel muss eine umfassend nachhaltige Landwirtschaft sein. Die Landwirtschaft muss in allen drei Dimensionen der Nachhaltigkeit (Ökologie, Wirtschaftlichkeit und Sozialverträglichkeit) überzeugen. Und das geht nur, wenn jeder Schritt sorgfältig evaluiert wird. Echte Nachhaltigkeit ist evidenzbasiert. Es genügt nicht, einfach einen Schalter umzulegen. Nachhaltigkeit lässt sich mit dem simplen Verzicht auf Synthetik nicht erreichen.

Landwirtschaft ist auch nichts Natürliches: Jede Art von Landwirtschaft ist ein Eingriff in die Natur mit dem Zweck der Erzeugung von Nahrungsmitteln. Landwirtschaft ist zwar ein Arbeiten mit der Natur, aber eben auch gegen die Natur. Die Natur versucht stets, sich die Flächen zurückzuerobern. Landwirtschaft ohne moderne Hilfsmittel funktioniert genauso wenig wie Medizin ohne moderne Medikamente. Nur die wenigsten möchten darauf verzichten. Bei schwerer Krankheit sind wir alle froh um die modernste verfügbare (synthetische oder biotechnologische) Medizin. Tatsache ist: Synthetik bietet nicht nur in der Energieproduktion und der Medizin, sondern auch in der Landwirtschaft enorme Vorteile.

Naturstoffe sind so wirksam oder so unwirksam, so giftig oder so ungiftig wie sie von Natur aus sind. Synthetik hingegen bietet die Möglichkeit, den «Bauplan» von Molekülen zu verändern. Synthetische Moleküle lassen sich neu zusammensetzen oder ändern – und damit stetig optimieren. Das hilft in der Herstellung synthetischer Stoffe mit geringeren Rückständen. Synthetische Moleküle sind ein wichtiger Bestandteil des «Precision Farmings», mit dem die ausgebrachte Menge an Pflanzenschutz dramatisch reduziert und die Nachhaltigkeit massiv verbessert werden kann. Darum kooperieren Hersteller von Düsentechnik mit den forschenden Pflanzenschutz-Unternehmen, genauso wie Letztere dank der Zusammenarbeit mit führenden IT-Anbietern das Molekül-Design beschleunigen und weiter verbessern.

Die eierlegende Wollmilchsau gibt es allerdings auch im Labor nicht. Geringere Rückstände gehen oft einher mit geringerer Wirksamkeit. Das ist auch eine Herausforderung bei den neuen Generationen von biologischen Pflanzenschutzmitteln, den Biologicals. Doch lassen sich diese nicht zuletzt dank der Arbeiten im Labor optimieren. Mittels Labor lässt sich eine immer ressourcenschonendere Land- und Ernährungswirtschaft erzielen bzw. «designen».

Das dient auch den Kreisläufen. Was früher Abfall war, lässt sich heute besser rezyklieren oder komplett neu zusammensetzen und damit im Kreislauf halten. «Circular Economy» wird zum neuen Trend, auch bei Lebensmitteln. Ein interessantes Beispiel ist Vanillearoma aus Kunststoff-Abfällen. Weitere Beispiele sind Koaflakes aus getrockneten Kakaofruchtflocken oder Chips sowie Fleischersatz aus Biertreber der Brauerei Locher in Appenzell.

Synthetik ist bei vielen Mikronährstoffen am Werk. Die deutsche Verbraucherzentrale attestiert ihnen daher eine grundsätzlich bessere Bioverfügbarkeit als den Mikronährstoffen direkt aus der Natur, da Erstere isoliert vorliegen. Vor diesem Hintergrund müsste man das zitierte Sprichwort anpassen. Wenn zwei das Gleiche tun, ist es eben doch das Gleiche. Im Hinblick auf das gemeinsame Ziel, Ressourcen und CO2 einzusparen, ist der Herstellprozess insgesamt und die Wirksamkeit entscheidend. Und da hat Synthetik Zukunft – natürlich.

Ihre swiss-food Redaktion

15.03.2024

«Quand deux personnes font la même chose, ....»

Chère lectrices, cher lecteurs,

Le monde a un problème. Les émissions de CO2 sont trop importantes. Le changement climatique modifie les conditions de vie sur terre et donc aussi les conditions pour l'agriculture. Le manque d'eau, les pluies extrêmes et les parasites émergents deviennent des défis pour notre production alimentaire. swiss-food en a déjà parlé à plusieurs reprises.

Le problème vient du fait que notre civilisation s'appuie sur les ressources naturelles. Nous nous servons dans la nature, principalement dans les matières végétales fossiles. Nous brûlons du pétrole, du gaz naturel et du charbon – et ce en grandes quantités. En d'autres termes, c'est parce que nous avons misé sur le naturel pour la production d'énergie au cours des 200 dernières années que nous avons aujourd'hui un problème.

La start-up Synhelion de l'EPFZ a désormais développé une technologie permettant de combiner l'hydrogène et le monoxyde de carbone dans un réacteur thermochimique à l'aide de la chaleur solaire et de produire ainsi des «carburants solaires». Ceux-ci devraient dans un premier temps rendre le trafic aérien neutre en CO2. Cette année, Synhelion mettra en service sa première installation de production à échelle industrielle. AMAG a également pris une participation dans l'entreprise. Les carburants synthétiques (synfuels) sont une approche prometteuse pour, à l'avenir, faire fonctionner les véhicules à moteur à combustion de manière renouvelable et respectueuse du climat. Actuellement, l'Empa étudie si les synfuels peuvent également être utilisés sur les anciennes voitures (Oldtimers) pour qu’elles puissent continuer à rouler, avec une consommation de carburant estimée à un litre par kilomètre. L'essai est concluant.

Les carburants synthétiques intelligemment fabriqués peuvent être plus écologiques que les carburants naturels. L'exemple le montre : le recours à la nature peut avoir des conséquences potentiellement catastrophiques, le recours au laboratoire peut être la solution. Dans ce contexte, on peut dire en résumé : Le synthétique est bon pourtant que le naturel est mauvais.

La synthèse désigne le processus chimique au cours duquel un composé est créé à partir d'éléments ou une nouvelle substance est créée à partir de composés. Cela n'a en principe absolument rien de toxique. En effet, il est également possible de fabriquer des substances naturelles par synthèse. La fabrication synthétique de substances en laboratoire est souvent associée à la «chimie» et le terme «chimique-synthétique» est connoté négativement. Pourtant, le métabolisme humain et beaucoup de ce qu'il fait chaque jour sont également des processus chimiques, comme le montre clairement cette courte vidéo. Il est vrai que dans le contexte de l'obsession du naturel qui prévaut, cette constatation est difficile à digérer. Et si elle finit par s'imposer, ce sont des départements entiers de marketing qui devront être mis sens dessus dessous – au nom du «pas de chimie».

En allemand, il y a un proverbe qui dit : « Quand deux personnes font la même chose, ce n'est pas pour autant qu'elles font la même chose ». Le carburant synthétique est considéré comme bon au contraire des pesticides synthétiques qui sont eux considérés de manière diamétralement opposée.

Dans l'agriculture, ce qui est (soi-disant) sans produits synthétiques est perçu comme positif.

Soi-disant parce que même les produits phytosanitaires autorisés dans l'agriculture biologique sont souvent fabriqués à l'aide de processus industriels modernes. Le cuivre, le soufre et les phéromones sont synthétisés dans de grandes installations industrielles, le plus souvent à partir de substances fossiles (gaz naturel, produits pétroliers, etc.).

Renoncer totalement aux produits phytosanitaires de synthèse dans l'agriculture est à peu près aussi judicieux que de renoncer aux médicaments de synthèse en médecine. En outre, le renoncement aux produits phytosanitaires de synthèse entraîne des risques et des effets secondaires graves. Ceux-ci deviennent visibles lors de la confrontation avec la réalité. Un exemple est le blé sans pesticides pour la production du pain. La quantité de blé ainsi produite reste bien en deçà des attentes, surtout les années où les conditions météorologiques sont difficiles. Or, l'agriculture se pratique à l'extérieur et est trop complexe pour être traitée par de simples revendications «Free from».

L'objectif doit être une agriculture durable globale. L'agriculture doit convaincre dans les trois dimensions de la durabilité (écologie, rentabilité et acceptabilité sociale). Et cela n'est possible que si chaque étape est soigneusement évaluée. La véritable durabilité est basée sur des preuves. Il ne suffit pas d'appuyer sur un interrupteur. La durabilité ne peut pas être atteinte en renonçant simplement aux matières synthétiques.

L'agriculture n'a rien de naturel non plus : toute forme d'agriculture est une intervention dans la nature dans le but de produire des denrées alimentaires. L'agriculture est certes un travail avec la nature, mais aussi contre la nature. La nature essaie toujours de reconquérir les terres. L'agriculture sans outils modernes ne fonctionne pas plus que la médecine sans médicaments modernes. Rares sont ceux qui souhaitent y renoncer. En cas de maladie grave, nous sommes tous heureux de disposer de la médecine (synthétique ou biotechnologique) la plus moderne disponible. Le fait est que les produits synthétiques offrent d'énormes avantages non seulement dans la production d'énergie et la médecine, mais aussi dans l'agriculture.

Les substances naturelles sont aussi efficaces ou aussi inefficaces, aussi toxiques ou aussi non toxiques qu'elles le sont naturellement. Les produits synthétiques, en revanche, offrent la possibilité de modifier le «plan de construction» des molécules. Les molécules synthétiques peuvent être réassemblées ou modifiées - et donc constamment optimisées. Cela aide à produire des substances synthétiques avec moins de résidus. Les molécules synthétiques sont un élément important de l'«agriculture de précision», qui permet de réduire considérablement la quantité de produits phytosanitaires utilisés et d'améliorer massivement la durabilité. C'est pourquoi les fabricants de buses coopèrent avec les entreprises de recherche phytosanitaire, tout comme ces dernières accélèrent et améliorent la conception des molécules grâce à la collaboration avec les principaux fournisseurs de technologies de l'information.

Mais le laboratoire n'a pas non plus de solution miracle. Des résidus plus faibles vont souvent de pair avec une efficacité moindre. C'est également un défi pour les nouvelles générations de produits phytosanitaires biologiques, les biologicals. Mais il est possible de les optimiser, notamment grâce aux travaux de laboratoire. Le laboratoire permet d'obtenir ou de «concevoir» une agriculture et une alimentation toujours plus respectueuses des ressources.

Cela sert également les cycles. Ce qui était autrefois un déchet peut aujourd'hui être mieux recyclé ou entièrement réassemblé et donc maintenu dans le circuit. L'«économie circulaire» devient la nouvelle tendance, y compris pour les produits alimentaires. Un exemple intéressant est l'arôme de vanille obtenu à partir de déchets plastiques. D'autres exemples sont les Koaflakes fabriqués à partir de flocons de fruits de cacao séchés ou des chips, ainsi que les substituts de viande fabriqués à partir de drêches de bière de la brasserie Locher à Appenzell.

La synthèse est à l'œuvre dans de nombreux micronutriments. L'association allemande des consommateurs leur attribue donc une biodisponibilité fondamentalement meilleure que celle des micronutriments directement issus de la nature, car les premiers sont isolés. Dans ce contexte, il faudrait adapter le proverbe cité. Si deux personnes font la même chose, c'est tout de même la même chose. Dans l'objectif commun d'économiser des ressources et du CO2, le processus de fabrication dans son ensemble et l'efficacité sont déterminants. Et c'est là que le synthétique a de l'avenir – bien naturellement.

Votre rédaction swiss-food