Презентація "Біовідновлення, як вибір

Нові інженерні рішення, які можуть зменшити тиск на природні ресурси, а також підтримати відновлення навколишнього середовища. Оцінка запасів різноманітних геологічних ресурсів вказує на глобальний дефіцит, з яким ми можемо зіткнутися протягом найближчих 100–300 років, якщо не змінимо підходи до виробництва. Дефіцит вже проявляється у зростанні вартості, зниженні доступності і якості сировини, екологічних ризиках і політичній напрузі. Проблема (не)відновлення стосується усіх сфер. Коли ви мандруєте Карпатами, вам не треба надто старатися, щоб натрапити на ділянку, вкриту самими пнями. Карпати втратили 10 % своїх лісів— Фантастичні вирубки і де їх шукати. Українські Карпати втратили 10% лісів— Карпатська різанина

Ми також знаємо про цілі популяції тварин, втрачені протягом останніх 100–200 років. — Каролінські папуги зникли через високий попит на пір’я для оздоблення одягу. — Безкрилі гагарки — через бажання наповнити їхнім пухом зимовий одяг. — Фолклендська лисиця — бо мала густе пухнасте хутро. Цей перелік доволі довгий. Сьогодні на межі зникнення перебувають різні тварини: шкіряста черепаха, китайський алігатор, саола, панголін, африканський слон, яванський і суматранський носоріг тощо.

Відновлювані ресурси — це природні ресурси, які можуть поновлюватися природним способом у відносно короткий проміжок часу. Тобто їхнє споживання не призводить до вичерпання за умови раціонального використання, оскільки вони постійно відновлюються завдяки природним процесам. — сонячна енергія — вітер — гідроенергія — біомаса (рослини, дерева) — геотермальна енергія. Відновні ресурси — це ресурси, які можуть бути відновлені природним способом (але на це потрібно більше часу) або відновлені за активного втручання людини. Вони можуть вичерпатися, якщо використовувати їх безконтрольно, але їхня відновлюваність залежить від управління або людської діяльності. — лісові масиви (через висадку дерев); — рибні запаси (через регульоване виловлювання); — ґрунт (через агрономічні методи відновлення). «Відновність» визначається тим, чи буде наша швидкість використання ресурсів нижчою за швидкість їхнього відновлення. Зменшення біорізноманіття і скорочення популяцій тварин і рослин має багатосторонні наслідки для екосистем, людства та планети загалом. Це загрожує природному балансу, екологічній стійкості, продовольчій безпеці, здоров’ю людей та економіці.

Що таке біоекономіка В 1970-х роках з’явився термін «біоекономіка». Одним із перших, хто зрозумів, що всі мінеральні ресурси Землі врешті-решт будуть вичерпані в якийсь невизначений момент майбутнього, був румунський математик, статистик та економіст — Ніколас Джорджеску-Реґен. На початку 2000-х термін набув «практичного значення» — розпочався перехід до біоекономічної моделі розвитку. Наш вплив на навколишнє середовище значно зменшується, коли ми замінюємо продукти, виготовлені з викопних ресурсів, альтернативами на біологічній основі. У біоекономіці всі продукти виготовляються з відновлюваних та відновних ресурсів, таких як сировина та побічні продукти лісового чи сільського господарства, а речовини, що містяться в деревах і рослинах, можна використовувати для багатьох інших цілей, окрім простого зведення будинків і виготовлення паперу.

ЕКОНОМІКАБІОЕКОНОМІКАЦИРКУЛЯРНА ЕКОНОМІКАвикористання відновних та відновлюваних біологічних ресурсів для виробництва, замінюючи викопні та невідновлювані ресурсиспрямована на мінімізацію відходів через повторне використання, перероблення і рециркуляцію продуктів і матеріалів, ресурси використовуються багаторазово. Біоекономіка підтримує циркулярну економіку через виробництво матеріалів, які можуть бути біорозкладними або відновними. Наприклад, біопластики чи біопаливо можуть бути перероблені або безпечно розкладені, знижуючи залежність від викопних матеріалів. Циркулярна економіка підсилює біоекономіку, забезпечуючи більш ефективне використання біоресурсів через зменшення відходів і повторне використання продуктів (наприклад, перетворення біовідходів на добрива чи біогаз)

Ripe Robotics ?

Notpla ?

Carbi. Crete ?

Orange Fiber ?

?

Додаткові інформаційні матеріали За цими лінками ви знайдете приклади кількох українських стартапів та експериментів роботи з різноманітними біологічними матеріалами: — Rekava — посуд з кавової гущі. — Міцелій у Франківську: як підприємиця Марта Кондрин створює новий екологічний матеріал. — Releaf Paper — виробник екологічної упаковки з опалого листя. — Світ без пластику. Як S. Lab вирощує екологічне пакування на заміну пінопласту.

Роль інженерів у розвитку біоекономіки Розвиток сталого майбутнього буде спиратися на відповідальність розробників і виробників, а також споживачів, які вибиратимуть найкращі продукти серед запропонованих. До цього процесу залучена численна кількість інженерів на кожному з етапів. Щоб краще зрозуміти, уявімо це як циклічну модель. Перший крок — отримання біоресурсів. На цьому кроці інженери: — розробляють ефективні методи вирощування, збору та первинного оброблення біоресурсів (біомаси, рослинних і тваринних матеріалів); — створюють обладнання для автоматизованого збору і перероблення ресурсів. Наприклад, австралійські інженери з Ripe Robotics створили прототип робота для збору яблук, апельсинів та інших кісточкових фруктів подібного розміру — Eve. Спочатку штучний інтелект Eve аналізує дерево і визначає, які плоди дозріли і готові до збору. А вже під час збирання він так само оцінює розмір, колір і якість кожного фрукта й передає цю інформацію фермерам у режимі реального часу. Інженери планують використовувати цю інформацію також для того, щоб у майбутньому розширити можливості робота, який міг би виконувати проріджування, обрізання, обприскування та інші завдання. Команда почала працювати над прототипом у 2019 році, а в 2023 Eve виконала перші комерційні замовлення зі збору врожаю.

Другий крок — перероблення і виробництво На цьому кроці: —розробляють технології для перетворення сировини в продукти, наприклад, біопластики, біопаливо або фармацевтичні продукти; — матеріалознавці працюють над створенням нових матеріалів на основі біополімерів, які можна використовувати у різних галузях (будівництво, текстиль, упаковка); — інженери з автоматизації вбудовують технології для моніторингу й оптимізації процесів перероблення з урахуванням зменшення відходів і енергоспоживання. Щоб зробити одноразову упаковку, яка слугує не набагато довше, ніж її вміст, Notpla зібрали міждисциплінарну команду експертів у галузі матеріалознавства, інженерії, біології і біодизайну. Шукаючи матеріал, вони звернули увагу на морські водорості, які швидко ростуть, захоплюючи вуглець, і не потребують прісної води, землі чи добрив. Внаслідок низки експериментів Notpla вдалося створити таку одноразову упаковку, що є достатньо міцною для транспортування їжі, стійкою до впливу води й масла та розкладається в ті ж терміни, що і водорості на пляжах.

Наступний крок — використання продуктів Щоб зменшити залежність від невідновлюваних матеріалів. Візьмімо як приклад бетон. До складу бетону входить вода, щебінь, пісок і цемент. Проблема в тому, що на виробництво самого цементу у світі припадає близько 8 % викидів парникових газів. Інженери Carbi. Crete придумали, що замінити цемент можна сталевим шлаком. Сталевий шлак — це побічний продукт, який утворюється під час виробництва сталі в доменних або електродугових печах. Він виникає під час видалення домішок зі сталі в процесі плавлення залізної руди або перероблення металобрухту. Технологія Carbi. Crete дає змогу повністю замінити цемент сталевим шлаком, який змішується з іншими складовими майбутнього бетону за допомогою стандартного обладнання. Але щоб такий бетон затвердів, його необхідно помістити в спеціальну камеру, в яку вводять CO2. У цій камері протягом 24 годин бетон досягає потрібної міцності. Ця камера не є потрібною для затвердіння звичайного бетону, тож інженерам Carbi. Crete довелося її спроєктувати. Важливо відмітити, що крім зменшення викидів CO2, пов’язаних із виробництвом цементу, Carbi. Crete ще й використовує вже наявний в атмосфері CO2

Наступний крок — перероблення. На цьому кроці:— інженери, що спеціалізуються на циркулярності, розробляють технології для вторинного використання біовідходів: компостування, перероблення органічних відходів у біогаз або нові біоматеріали;— ІТ-інженери можуть створювати системи для моніторингу перероблення відходів. Що ми зазвичай робимо зі шкірками з-під апельсинів, коли з’їдаємо м’якоть? Викидаємо? Можливо, компостуємо? Уявіть, скільки шкірок утворюється в кафе та магазинах, що готують апельсинові фреші, і ще більше на підприємствах, що виготовляють соки.Інженери й технологи Orange Fiber придумали, як перетворити залишки апельсинів на... тканину. До складу апельсинів входить целюлоза (це один із компонентів клітинної стінки рослин). Завдяки подрібненню залишків і додаванню певних хімічних речовин команді вдалося запустити процес екстракції — і в такий спосіб відділити волокна целюлози. Далі ці волокна перетворюють на пряжу, а пряжу на тканину. Orange Fiber активно поширює свою технологію у регіони, де активно вирощують апельсини, та співпрацює з виробниками одягу. Останній крок — завершення життєвого циклу продукту. Біологічні продукти (наприклад, біорозкладні матеріали) можуть повертатися до природи через біодеградацію або компостування, що сприяє поновленню біоресурсів у природних циклах.