5 innowacyjnych technologii, które pomagają chronić oceany

Ocean pokrywa ponad 70% powierzchni naszej planety, zapewnia środki do życia i pożywienie ponad trzem miliardom ludzi. Łagodzi klimat, pochłaniając 30% emisji CO2, ale przez to jego wody są ocieplone i zakwaszone. Każdego roku do oceanu trafia od 4,8 mln do 12,7 mln ton plastiku. Przewiduje się, że do 2050 roku w naszych oceanach będzie go więcej niż ryb. Nie sprzyja to organizmom żywym – Organizacja Narodów Zjednoczonych przewiduje, że do 2100 roku ponad połowa gatunków morskich będzie zagrożona wyginięciem, jeśli nie podejmiemy zdecydowanych działań interwencyjnych. Nie byłyby one możliwe bez zaawansowanych technologii. Przyjrzyjmy się niektórym z nich. 

 

Roboty badające dno morskie 

Od lat naukowcy używają maszyn do badania głębin oceanu. Teraz mogą sterować nimi nad wodą. Zaopatrzone w światła, czujniki i narzędzia, pobierają próbki, robią zdjęcia i badają dno morskie i żyjące tam stworzenia. 

Roboty są w stanie dotrzeć nawet tam, gdzie panują najbardziej nieprzystępne warunki do prowadzenia badań (np. miażdżąco wysokie ciśnienie – w Głębi Challengera, najniższym punkcie Rowu Mariańskiego, jest ono około tysiąc razy większe od normalnego ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza). Ich twórcy wzorują się na organizmach żywych, które znalazły sposoby, by rozwijać się w takich miejscach. 

Czerpiąc inspirację ze zwierząt morskich, które z gracją manewrują w swoim otoczeniu, naukowcy wykorzystali silikon i inne elastyczne materiały do zbudowania miękkich struktur, które mogą się rozciągać i z łatwością przemieszczać. Przykładem jest zbudowany przez Chińczyków autonomiczny robot, który jest w stanie przetrwać na dnie Rowu Mariańskiego. Kształtem przypomina płaszczkę – ma dwie duże płetwy i ogon. Delikatne układy elektroniczne robota są rozmieszczone w jego krzemowym ciele, podobnie jak w układzie nerwowym robaków. Taka postać robota eliminuje konieczność stosowania ciężkiej i nieporęcznej obudowy odpornej na nacisk. 

Inżynierowie wciąż poprawiają konstrukcję tych urządzeń, wykorzystując między innymi druk 3D. Odtwarzając budowę wybranego zwierzęcia, są w stanie lepiej zrozumieć sposób, w jaki się porusza. 

Znakowanie zwierząt morskich 

W ciągu ostatnich kilku dekad nastąpił również gwałtowny rozwój badań nad znakowaniem zwierząt. Znaczniki elektroniczne są maleńkie i obecnie mogą ważyć mniej niż złotówka. Przesyłają one dane o ruchach, wzorcach migracji i interakcjach między dzikimi zwierzętami do satelitów i stacji odbiorczych przez ponad 10 lat, a można je przyczepić do niemal każdego rodzaju stworzenia, niezależnie od jego rozmiarów. Stosowanie ich pomaga chronić zagrożone gatunki, takie jak tuńczyk błękitnopłetwy, bezwzględnie przeławiany jako jeden ze składników sushi. 

Hybrydowa rafa koralowa 

Brytyjski startup – firma CCell założona w 2015 r. przez Willa Batemana, zajmuje się jednym z najważniejszych problemów związanych z niszczeniem oceanów: odbudową raf koralowych, a tym samym ochroną wybrzeży, na których się znajdują, i wspieraniem ekosystemów morskich w ich obrębie i wokół nich. Bateman zbudował konstrukcję pozyskującą energię z fal, łącząc ją z techniką elektrolityczną w celu hodowania sztucznych raf.

Instalacja ze stali z modułami o długości 2,5 metra i wysokości do 2 metrów zanurzona jest w morzu. Pomiędzy stalą a metalową anodą przepływa prąd elektryczny o niskim napięciu, wytwarzany przez energię fal. Skutkiem tego na anodzie wytwarza się tlen, a na katodzie (stali) wzrasta pH, co powoduje, że rozpuszczone sole, które naturalnie występują w wodzie morskiej, osadzają się na stali i zamieniają w skałę. 

Skała rośnie powoli – w tempie około 2,5 centymetra rocznie – ale CCell twierdzi, że metoda ta umożliwia fragmentom zniszczonych lub hodowanych koralowców szybszy wzrost niż w przypadku raf naturalnych. Rafy nazywane są  „hybrydowymi”, ponieważ nie są w pełni naturalne, ale po pewnym czasie przebywania w wodzie działają zasadniczo jak podłoże, na którym może rozwijać się wiele elementów rafy naturalnej. 

Sztuczne rafy nie są nowością; na całym świecie istnieją rafy wykonane z wycofanych z eksploatacji platform wiertniczych, lotniskowców lub statków. To, co wyróżnia firmę CCell, to elektroliza, która pomaga w formowaniu skał (oparta na technologii Biorock, którą Global Coral Reef Alliance stosuje od 1996 r.), oraz fakt, że jest to rozwiązanie komercyjne. 

Bariera wyłapująca plastik z oceanów

W 2013 roku młody Holender chorwackiego pochodzenia, Boyan Slat, rozpoczął akcję sprzątania oceanów. Jej celem jest usunięcie 90% plastiku z oceanów do 2040 roku. Aby tego dokonać, Slat postanowił wykorzystać długie pływające bariery, które współpracują z prądami oceanicznymi, pasywnie zbierając śmieci. 

Ponieważ większość prądu przepływa pod spodem, a plastik unosi się u góry, technologia ta zapobiega wpadaniu w urządzenie niechcianych ryb i innych gatunków morskich. Jest ona przeznaczona do stosowania na dużą skalę i obejmuje miliony kwadratowych mil morskich. System barier jest przymocowany do dna morskiego i ustawiony w kształcie litery V. Bariery najpierw wyłapują, a następnie skupiają śmieci, umożliwiając późniejsze przeniesienie ich na ląd. 

Fundacja Slata równolegle zajmuje się także oczyszczaniem rzek, których zawartość trafiłaby później do oceanów. Jego łapacze śmieci są przycumowane do koryta rzeki i wykorzystują prąd rzeki do wyławiania pływających odpadów. Następnie kierują je na przenośnik taśmowy, który przenosi je do sześciu dużych pokładowych kontenerów. Urządzenia działają całkowicie autonomicznie w dzień i w nocy, zasilane panelami słonecznymi. 

Recykling tuż przy rzece

Fińskie przedsiębiorstwo RiverRecycle postanowiło powiązać usuwanie śmieci z rzek z bezpośrednim recyklingiem. Tworzą oni platformy koncentrujące odpady pływające w rzekach, umożliwiając ich łatwe usunięcie. Zebrane zanieczyszczenia są sortowane według typów materiałów i w miarę możliwości sprzedawane do recyklingu mechanicznego, natomiast odpady organiczne są kompostowane. Pozostałe małowartościowe odpady z tworzyw sztucznych są poddawane pirolizie. Oleje powstałe w wyniku pirolizy są sprzedawane, a część zysków trafia do społeczności lokalnej. W tym modelu biznesowym gospodarki cyrkulacyjnej wszystkie odpady mają swoją wartość, co przyczynia się do trwałości finansowej projektu. 

Firmy takie, jak RiverCycle zrzeszają się, by wspólnie pokonać problem zanieczyszczenia wód plastikiem. Global Plastic Action Partnership to międzynarodowa organizacja, zrzeszająca 400 podmiotów w celu przełożenia tego wyzwania na konkretne działania. Wraz z otwartą platformą Światowego Forum Ekonomicznego skupiającą innowacje – UpLink – utworzyła ona Globalną Sieć Innowacji w zakresie Tworzyw Sztucznych (Global Plastic Innovation Network). Ma to olbrzymie znaczenie, ponieważ tylko wspólnymi siłami można uczynić oceany na powrót czystymi i przyjaznymi dla żyjących w nich organizmów. 

 

Źródła:

  1. https://www.theearthissue.com/news/innovative-technologies
  2. https://www.theoxygenproject.com/post/top-five-technologies-saving-the-ocean/
  3. https://organic24.pl/blog/tonac-w-smieciach-plastik-w-morzach-i-oceanach.html
  4. https://noizz.pl/ekologia/zalozyciel-the-ocean-cleanup-wkrotce-nasze-statki-sprzatac-beda-1000-rzek/z9e14eg 
  5. https://singularityhub.com/2021/03/09/this-stingray-like-soft-robot-went-35000-feet-below-sea-level-and-thrived-there/
  6. https://www.techrepublic.com/article/4-technologies-that-will-help-save-the-oceans/
  7. https://singularityhub.com/2021/09/30/a-hybrid-coral-reef-in-mexico-is-using-energy-from-waves-to-turn-sea-salt-to-rock/
  8. https://www.cnet.com/science/river-plastic-interceptors-are-stopping-trash-from-reaching-the-ocean/
  9. https://www.weforum.org/agenda/2022/02/plastic-pollution-rivers-innovative-solutions/ 
  10. https://www.riverrecycle.com/services/#our-solution