Un nuovo tipo di carota stampata in 3D, nelle parole dei suoi inventori con sede in Qatar

Due studenti in Qatar hanno creato una stampante 3D in grado di stampare in massa le verdure, qualcosa che sperano possa essere una soluzione alla crescente insicurezza alimentare in tutto il mondo.

Mohammad Annan, 20 anni, e Lujain Al Mansoori, 21 anni, utilizzano cellule vegetali coltivate artificialmente e luce UV per stampare un prototipo di carota commestibile, qualcosa che non è ancora stato fatto con le verdure.

Gli studenti di sistemi informativi della Carnegie Mellon University di Doha hanno vinto il primo premio nella categoria FoodTech nel Business Incubation and Acceleration Hackathon, ospitato il mese scorso dalla Qatar Development Bank.

Verdure coltivate in laboratorio

Annan e Al Mansoori hanno costruito da zero la propria stampante 3D, perlustrando il mondo alla ricerca delle parti di cui avevano bisogno per realizzare una macchina in grado di stampare una carota in modo rivoluzionario.

Finora, gli edibili stampati in 3D venivano realizzati con puree di frutta o verdura – coltivate in modo convenzionale – per stampare cibo per persone con disabilità alimentari, ad esempio. Ma questi metodi non possono supportare la produzione di massa.

Annan e Al Mansoori si sono basati sull’attuale tecnologia di stereolitografia mascherata – che utilizza la luce ultravioletta per impostare gli “inchiostri” – per la loro stampante 3D, che consente una stampa veloce e di massa rispetto ai metodi di stampa 3D preesistenti.

“[O]La nostra tecnologia supporta la produzione di massa perché utilizza la luce ultravioletta. Questo tipo di stampa è stato fatto prima di utilizzare la luce ultravioletta con la resina, ma non è mai stato fatto prima di utilizzare materiale commestibile”, ha detto Annan.

I due scienziati cercano di spiegare il loro progetto in modo semplice e chiaro, ma riconoscono che una delle sfide più grandi è stata rendere la tecnologia accessibile ai non addetti ai lavori.

“[T]c’è una curva di apprendimento per poterlo comunicare chiaramente in modo che non sia troppo alieno”, ha detto Annan. “Come comunichiamo questo senza sembrare pazzi?”

Nutriente quanto una normale carota

Solo il 2,5% della superficie del Qatar è arabile, e questo è un problema che affrontano anche molti altri paesi.

“Il Qatar… fa molto affidamento sulle importazioni”, ha detto Annan ad Oltre La Linea, aggiungendo che il paese ha recentemente lavorato per ridurre questa dipendenza e coltivare il proprio cibo, il che presentava le sue sfide.

“Convertire terreni che non erano nemmeno destinati all’agricoltura in terreni arabili è ovviamente un costo molto elevato, quindi volevamo fornire una soluzione… e abbiamo scoperto che la stampa 3D e frutta o verdura coltivate in laboratorio possono fornire un’alternativa”.

Utilizzando un processo noto come coltura cellulare vegetale, le cellule delle verdure vengono raccolte e moltiplicate in condizioni di laboratorio sterili. Vengono quindi utilizzati per creare l’inchiostro della stampante sensibile ai raggi UV utilizzato nella macchina. Le cellule possono quindi essere modellate e stampate a forma di carota o di qualsiasi forma preferita con la stampante 3D.

“Ci siamo concentrati sulle carote come prova di concetto perché sono il tipo di verdura più ricercata soprattutto in termini di cellule staminali. Ma in futuro speriamo di considerare frutta e verdura che sono molto rare e specifiche per il clima per stamparle effettivamente”, ha detto Al Mansoori.

Ha aggiunto che la loro carota stampata in 3D ha lo stesso valore nutrizionale di una carota coltivata in modo convenzionale, poiché l’ambiente del suolo viene imitato in laboratorio.

Secondo l’ultimo rapporto delle Nazioni Unite, pubblicato a luglio, 735 milioni di persone stanno attualmente affrontando la fame, con 122 milioni in più di persone costrette alla fame dal 2019 a causa della pandemia di COVID-19, del cambiamento climatico e dei conflitti, inclusa la guerra in Ucraina.

“Le principali cause dell’insicurezza alimentare e della malnutrizione rappresentano la nostra ‘nuova normalità'”, afferma il rapporto.

Al Mansoori ha affermato che il costo del cibo stampato in 3D è stato sollevato come possibile preoccupazione, ma poiché la produzione non si basa su vaste aree di terreno o costi di manutenzione, le carote stampate in 3D possono essere più economiche.

“Attualmente, 3 kg (6,6 libbre) [of carrots cost] 15 riyal ($ 4,12). Possiamo vendere 3 kg [of 3D-printed carrots] per 10 riyal ($ 2,75), solo per le carote. Quando puntiamo a produrre frutta e verdura specifiche per il clima, il prezzo sarà ancora più basso”, ha affermato.

Al Mansoori spera che le stampanti 3D alimentari vengano eventualmente utilizzate ovunque, compresi ristoranti, supermercati e ospedali, “rendendo il cibo accessibile alle persone di tutto il mondo”.