Цифров син МИРГ
Сини технологии
Дата на публикуване:
22.08.2022 16:37
Сините технологии включват изследване на биоразнообразието на морето, което позволява разработването на нови фармацевтични продукти или индустриални ензими, които издържат на екстремни условия и имат висока икономическа стойност.
Сините технологии са в основата за развитие на синята икономика. Като направление в сините технологии е синята биотехнология. Синя биотехнология прилагана за експлоатацията на морските биологични ресурси.
Биотехнологията е област на науката, фокусирана върху използването на живи системи и организми в създаването и подобряването на техники и продукти.
Биотехнологията обхваща основни биологични науки (като молекулярна биология, ембриология, генетика и др.), Приложни науки (като имунология и биохимия), както и технологични области като компютърни науки и роботика.
Биотехнологичните методи обхващат различни процедури за модифициране на живите организми, от най-простите такива като опитомяване на животни и отглеждане на растения, до процеси на подобрение, като изкуствена селекция и хибридизация. Освен това по-съвременните методи включват използването на генно инженерство и клетъчна и тъканна култура.
Използването на сините технологии в икономиката създадоха понятието синя биоикономика. Това са икономически дейности и създаване на стойност въз основа на устойчиво и интелигентно използване на възобновяеми водни ресурси и свързаните с това експертни познания и опит. Предприятията и дейностите, които отглеждат суровините за тези продукти или извличат, рафинират, произвеждат и преобразуват биологичните съставки, са част от синята биоикономика.
Нововъзникващите сектори на синя биоикономика и биотехнологии разглеждат групи от морски организми, които досега често са били игнорирани за търговска експлоатация.
Това включва микроорганизми (микроводорасли, бактерии и гъби), водорасли и безгръбначни (напр. морски звезди, морски краставици, морски таралежи).
Синята биоикономика превръща водната биомаса в храни, фуражи, хранителни добавки, фармацевтични продукти, козметика, енергия, опаковки, дрехи и много други.
Развитие на синята биоикономика в Европа
Синята биоикономика се развива бързо в Европа и се възползва от силните изследвания и ангажираността на заинтересованите страни от ЕС. Но развитието му е неравномерно. Докато в някои региони и държави на пазара вече се предлагат няколко иновативни продукта, това все още не е така навсякъде в ЕС.
В Европа съществуват много обширни експертни познания и опит, ноу-хау и човешки традиции, свързани с водата, водните ресурси и синята биоикономика. Въпреки това, що се отнася до нейния потенциал и възможности, свързаните със синята биоикономика стопански дейности в Европа все още са доста скромни. Съществуват редица пречки, които трябва да бъдат преодолени.
Доброто качество на водите и доброто състояние на водните басейни обаче са основата за синята биоикономика. Необходимо е да се запази и възстанови доброто състояние и биологичното разнообразие на океаните, моретата, езерата и реките. Това изисква всички заинтересовани страни да положат големи усилия, включително ЕС, националните и регионалните институции, университетите и научноизследователските центрове, всички участващи специалисти (напр. от секторите на рибарството и туризма), както и организациите на гражданското общество. Тези усилия трябва да включват подходящи научни изследвания.
Необходими са повече инвестиции в управлението на водните басейни и санитарните съоръжения, за да се гарантират достъп до устойчиво използване на чиста вода и подходящи санитарни съоръжения за всички. Необходими са конкурентни решения за премахване на отпадъците от водите и за разработване на технологии за пестене и рециклиране на вода. Необходими са нови, икономически ефективни решения за намаляване на количествата хранителни вещества, оттичащи се в естествените води, и за възстановяване на критичните местообитания и променените водни басейни.
Приоритетните мерки за развитие на синя биоикономика на Европа включват:
1) чиста вода и канализация,
2) разнообразни и безопасни водни басейни в добро състояние,
3) устойчиво производство на храни от водни организми,
4) нехранителни продукти с висока стойност,
5) адаптиране към изменението на климата,
6) „синьо“ здраве и благосъстояние
7) по-добра координация при борбата с незаконните дейности, свързани с водните ресурси. Като инвестира в това развитие, Европа може да укрепи своята позиция на водещ фактор в кръговата икономика.
Цели за устойчиво развитие чрез синя биоикономика:
1. Чиста вода и канализация цели гарантирането на достъп и устойчиво използване на чиста вода и подходящи санитарни съоръжения за всички. В световен мащаб повече от 1 милиард души все още нямат достъп до прясна вода с подходящо качество, а повече от 2 милиарда души живеят в риск от намален достъп до сладководни ресурси. Очаква се нуждата от прясна вода в световен мащаб да се увеличи значително до 2030 г.;
Основната цел е да се намерят конкурентни решения за премахване на отпадъците от водите и за разработване на технологии за пестене и рециклиране на вода, за да се намали пилеенето ѝ. Решенията и технологиите за икономии и рециклиране на вода, както и интелигентното управление на водните ресурси и водоснабдяването, предлагат голям потенциал. Съществуват нови концепции за дезинфекция на вода и нови технологии за премахване на остатъците от лекарства и хормони, както и на пластмасовите микрочастици от отпадъчните води. Съществуват също така обещаващи иновации за превръщане на морската вода в питейна, като се използва енергия от възобновяеми източници.
2. Живот под водата цели опазване на океаните, моретата и водните ресурси и насърчава устойчивото им използване. Необходими са редица мерки, за да се подобри положението, включително значително намаляване на всякакъв вид замърсяване на водите и по-ефективно управление на всички човешки дейности. Необходими са нови решения за намаляване на количествата хранителни вещества, оттичащи се в естествените води. Трябва да се разработват и изпитват икономически ефикасни средства и методи за подобряване на способността на почвата да улавя и свързва хранителните вещества. Еутрофикацията / Еутрофикация (още еутрофизация, еутрофия) е процес, протичащ в екосистемата на един воден басейн, при който се повишава количеството на химическите вещества, участващи в минералното хранене на растенията (азот, фосфор), което на свой ред води до повишена биологична продуктивност. При този така наречен „цъфтеж на водата“ обилно се развиват някои видове водорасли и бурно увеличават биомасата си (над 5000g/m3), в резултат на което водата се оцветява/ може да бъде намалена и чрез увеличаване на употребата на по-малко използвани видове риба, както и чрез производството и добива на водорасли (като хранителните вещества се отстраняват с улова). Необходими са нови решения за намаляване на еутрофикацията и възстановяване на реките, езерата и морското дъно.
Океаните, моретата и вътрешно-териториалните води служат като най-големия световен устойчив източник на протеини, а поминъкът на повече от 3 милиарда души в световен мащаб зависи от морското и крайбрежното биологично разнообразие. Състоянието на нашите океани, морета и вътрешно-териториални води бързо се влошава в резултат от човешката дейност. По-специално, състоянието на крайбрежните и вътрешно-териториалните води се влошава поради замърсяване и еутрофикация, а загубата на местообитания е обезпокоителна. Всички тези промени имат опустошителни последици за водните екосистеми и биологичното разнообразие и респективно за потенциалното производство на храни. Внимателното управление на този важен световен ресурс е ключово за постигането на устойчиво бъдеще.
3. Нулево равнище на глад се стреми да се сложи край на глада, да се постигне продоволствена сигурност, да се подобри храненето и да се насърчи устойчивото първично производство до 2030 г.
Рибарството и аквакултурите осигуряват питателна храна и генерират така необходимите доходи, като същевременно подпомагат развитието на селските райони и притежават потенциал да опазват и околната среда. Понастоящем рибата осигурява около 17 % от снабдяването с животински протеини в световен мащаб и 6,5 % от цялото количество протеини за консумация от човека. За стотици милиони хора тя е основен източник на протеини и важни хранителни вещества. Много от рибните запаси продължават да бъдат свръх експлоатирани, което налага по-добро управление. На много места по света големите субсидии за сектора все още поддържат значителен свръх капацитет на риболовните флоти. Океаните, моретата и вътрешно-териториалните води следва да се използват много по-устойчиво, отколкото в момента. Инвестициите в аквакултури, рибарство и преработване на риба, както и в разработването на нови продукти от отпадъци и странични потоци, са от решаващо значение за увеличаването на устойчивото производство на храни и за поддържането на продоволствена сигурност. Европейският съюз по-специално е изправен пред съществен отрицателен търговски баланс, що се отнася до рибата и рибните продукти — около 60 % от консумираните в ЕС морски продукти се внасят, като този внос не винаги съответства на критериите на ЕС за устойчиво производство и продоволствена сигурност. Аквакултурите притежават значителен потенциал за още по-голям растеж. Много по-голямо количество биомаса би могло да се произвежда устойчиво в европейския сектор на аквакултурите, ако се увеличи броят на използваните в този сектор видове, включително морските видове, намиращи се „по-ниско“ в хранителната верига (напр. водорасли и мекотели). Пред развитието на аквакултурите обаче има много пречки. На първо място, нарастващото производство на аквакултури изисква допълнителни източници на фураж. В бъдеще уловът на риба с ниска стойност ще се използва преди всичко за пряка консумация от човека и по-малко като суровина за фураж. За отглеждането на аквакултури е необходимо допълнително количество фуражна биомаса, която би могла да се набави от значително по-малко използвани понастоящем видове като крил и други мезопелагични2 организми и водорасли, както и от отпадъчни суровини (странични потоци). На второ място, ограниченото пространство за съоръжения за аквакултури е все по-голям проблем, който трябва да бъде решен.
4. Продукти от аквакултури с добавена стойност и използване за нехранителни цели
Преработката на риба и други водни организми за консумация от човека генерира странични потоци, които често не се използват за пряка консумация от човека. Изчислено е, че между 30 и 70 % от цялото количество рибна биомаса се превръща в страничен продукт с ниска стойност или изцяло се похабява. Тя съдържа потенциално полезни и ценни вещества, които биха могли да се използват от промишлеността за хранителни и нехранителни цели. От тези вещества могат да се разработят функционални съставки с висока стойност за специализирани продукти. Различни водни организми могат да подпомогнат разработването на нови продукти като нутрацевтици, фармацевтични и козметични продукти. Те могат да предоставят и нови ензими, липиди, биополимери и други биоматериали. От решаващо значение е тези суровини да се използват по екологично ефективен начин. В световен мащаб има значителен натиск да се подобри използването на всички биологични материали и по този начин да се намалят и отпадъците. Морските биотехнологии могат да играят важна роля за създаването на добавена стойност в синята биоикономика. 2 Мезопелагична зона / от 200 m до 1000 m./ подобласт на Пелагичната зона (или пелагиал; от гръцки: πέλαγος – „открито море“) представлява водната колона на открито море, която не се намира в непосредствена близост до дъното. Зоната се характеризира с изобилстващите организми като хетеротрофните бактерии.Примери за животни, които живеят тук, са: риба меч, калмари, Anarhichadidae и някои видове сепии. Много организми, живеещи в мезопелагиала, са биолуминесцентни. Някои от мезопелагичните животни изплуват към епипелагичната зона през нощта, за да се хранят.
Биомасата от водорасли придобива все по-голямо значение като ресурс за разнообразни търговски приложения в синята биоикономика. Водораслите осигуряват ефективен, устойчив и все още в голяма степен неизползван ресурс за биологични процеси и продукти. Те са богати на хранителни вещества и енергия. Нарасналото производство на макро– и микроводорасли намира широко признание в Европа като ресурс, който може да се използва като суровина за широк кръг употреби. Наблюдава се все по-голям интерес към добиването, отглеждането или преработването на водорасли за създаване на широк набор от продукти с висока стойност, включително храни, фуражи, нутрацевтици и продукти на биологична основа.
5. „Синьо“ здраве и благосъстояние се стреми към осигуряване на здравословен начин на живот и насърчаване на благоденствието за всички хора от всички възрастови групи. Услугите за подобряване на благосъстоянието и за отдих, които са свързани с водните басейни, притежават значителен потенциал за растеж. Насърчаването на устойчивото използване на водните ресурси за развлекателни цели предлага нови възможности за стопанска дейност за отдалечените неградски региони, което ще допринесе за създаването на нови висококачествени работни места.
Примери за продукти от аквакултури с добавена стойност и използване за нехранителни цели
Водорасли
Водораслите са невероятно гъвкав материал с потенциални нови приложения в различни сектори на икономиката. Те се използват за разработване на нови фармацевтични продукти (напр. за лечение на вирусни инфекции като Covid или за заздравяване на рани), пускане на здравословна храна на пазара или заместване на рибеното масло в храната за животни. Добавянето на водорасли към диетите за говеда може да помогне за намаляване на емисиите на метан от говеда. Аквакултурите от морски водорасли, особено ако се съчетаят с аквакултури от миди, не само ще осигурят здравословна храна, но и ще допринесат за екосистемните услуги: улавяне на въглерод, премахване на хранителни вещества и CO 2 , подкрепа на екосистемите, възстановяване на океанските местообитания, устойчивост на крайбрежните екосистеми…
Водораслите също имат потенциал да бъдат използвани за козметика (овлажнители против стареене, паста за зъби), хранене на културите/био-торове, биоопаковки (опаковки, покрития и пластмасови филми за контейнери за храни), енергия (биогориво) и др.
Освен тези примери, морските водорасли имат много по-иновативни приложения, които все още се разработват или мащабират, включително текстилни влакна, перилни препарати, строителни материали и биовъглен за подобряване на почвата.
Водораслите като ресурс за синя икономика и биотехнологии
Водораслите представляват до голяма степен неизползван ресурс сред секторите за производство на биомаса в биоикономиката на ЕС.
Можем да ги използваме за храни и фуражи, козметика, торове и горива, създавайки нови пазари и работни места.
Терминът „водорасли“ обхваща едноклетъчни микроводорасли , култивирани в открити езера или в затворени системи, и макроводорасли , събрани от диви запаси или култивирани в системи за аквакултури.
Производството на биомаса от водорасли в ЕС е допринесло само с 0,28% (93 хил. тона мокро тегло) към глобалното производство през 2016 г., но производствените предприятия вече присъстват в повечето държави-членки.
В световен мащаб се отглеждат предимно водорасли. В Европа през 2016 г. 98% от биомасата на макроводораслите е събрана от диви запаси, но системите за аквакултури стават все по-често срещани.
Съвместният изследователски център на Европейската комисия анализира данни за производството на водорасли и индустрията в Европа, за да подпомогне устойчивото производство и използване на водорасли.
Американски изследователи са постигнали пробив в използването на водорасли за производството на биогорива, като са създали синтетичен микроб, способен да преобрази захарите в морските растения в етанол.
Използването на водорасли има същественото предимство, че не се налага да бъдат отглеждани специални култури, изискващи нови обработваеми площи и съответното напояване. Но при тези морски растения, главната им полезна съставка – глюцидите, не може да бъде директно метаболизирана от бактериите. Именно тази пречка правеше много скъпо добиването на биогориво на тяхна основа и те по правило губеха състезанието с нефтените горива.
Този проблем беше преодолян от калифорнийските изследователи от компанията Bio Architecture Lab, които създадоха синтетичен микроб, вариант на Ешерихия коли, способен да извлече всички основни захари, съдържащи се в кафявите водорасли. Те от своя страна се превръщат в биогорива и други възобновяеми източници на енергия.
Ако новият метод бъде приложен в широки мащаби, водораслите могат да се превърнат в ценна суровина за биогоривата на бъдещето.
Използване на морски молекули за здраве
Използването на природните елементи по отговорен и устойчив начин е важна тактика за постигане на холистично здраве и мир в нашите тела. Нашата планета винаги се е отнасяла правилно с нас, така че е важно ние да правим същото.
Океанската биотехнология, или „синята“ биотехнология, е портал към устойчиво използване на морски молекули за здравословен начин на живот. Синият цвят се приписва на аквакултурите, крайбрежните и морските биотехнологии.
Биотехнологията , като цяло е широкият термин, който се отнася до всяка част от технологията, която използва биологични системи, живи организми или елементи от живи организми за разработване или създаване на различни продукти.
Въпреки, че терминът „технология“ изглежда доста модерен, биотехнологиите съществуват от доста време. Технически погледнато, процесът на печене на хляб използва елементи на биотехнология, тъй като впрягането на жив организъм (мая) за производството на желания продукт (хляб) е емблематично за тази концепция като цяло.
Биотехнологията често се свързва с генното инженерство , което е манипулиране на генетичния състав на организма за постигане на желани черти. Това отвори нови възможности в медицината и селското стопанство, въпреки че неговата етичност беше поставена под въпрос. Важно е да се отбележи, че докато генното инженерство е форма на биотехнология, то не се използва във всички сфери, свързани с биотехнологията.
Синята биотехнология включва използването на специфични, морски организми за получаване на определени молекули и масла. Синята икономика е до голяма степен подсилена от синята биотехнология поради експлоатацията и опазването на морската биотехнология и екосистема.
Водата е жизненоважна за живота и покрива над 70% от земната повърхност. Океаните съдържат 96% от водата на земята, с най-висок процент на биологично разнообразие (биоразнообразие) на планетата.
Всъщност голяма част от океана е останала неоткрита, което означава, че има толкова много неща, които не знаем в сравнение с наземните биоми.
Морските микроорганизми, като безгръбначни, водорасли и микроводорасли, живеят в екстремни, океански, морски среди. За да се адаптират, те са разработили уникални свойства за оцеляване в рамките на тяхната молекулярна биология, за да се предпазят от UV радиация, замърсяване и физическо увреждане.
Свойствата на тези морски природни продукти са това, което ги прави толкова полезни за неща като грижа за кожата и фармацевтични продукти. Други хранителни добавки като водорасли или дори флуоресцентния протеин в медузите са си проправили път в ежедневните ни продукти.
Секторът на сините биотехнологии използва тези изключителни механизми за оцеляване, за да произвежда морски, активни вещества . Активната съставка е съединение в дадена разработка на морски продукт, което има лечебни свойства. Морските активни вещества са добити по устойчив начин и са естествени, което означава, че могат да бъдат получени етично за голяма телесна полза.
Синята биотехнология е специално насочена към красотата и грижата за кожата и някои микроорганизми имат биоактивни съединения в своите гени, които могат да осигурят персонализирани ползи за дадени физически области.
От хиляди години е известно, че водораслите притежават лечебни свойства. Като изобилен източник на аминокиселини, витамини, минерали, антиоксиданти и есенциални мастни киселини, той е много полезен за кожата .
Водораслите могат да успокоят раздразнението, да намалят появата на увреждане от слънцето и да освежат кожата. Да не говорим, че е доказано, че повишава хидратацията и намалява появата на фини линии и бръчки.
Също така е чудесен източник на омега-3, така че често се използва в хранителни добавки или определени храни за поддържане на здравето на сърцето .
На всичкото отгоре синята биотехнология е използвала уникалната способност на водораслите да предпазват от ултравиолетови лъчи и сини светлинни вълни, което го прави чудесен за защита на кожата и косата от вредни замърсители.
Когато става въпрос за чиста и еластична кожа, колагенът е необходим.
Колагенът е важен протеин, който е отговорен за поддържането на кожата хидратирана и без бръчки. С напредването на възрастта обаче производството на колаген може да се забави, причинявайки фини линии и като цяло чуплива кожа.
Добавките с колаген обикновено се добиват от костите на сухоземни бозайници, но снабдяването с тези добавки може да бъде интензивно за някои хора и често не се добиват по устойчив начин. Въпреки това, чрез синята биотехнология, колагенът може да бъде получен по етичен начин от дълбоководни риби.
Морският колаген е вдъхновен от средиземноморската диета и действа като мощна хранителна козметика, която се бори със стареенето на кожата отвътре навън. Рибният колаген има превъзходна степен на усвояване, което означава, че неговите витамини, минерали и мастни киселини могат да започнат да ви дават ползи дори по-бързо от повечето алтернативи.
Морските гъби са естествено абсорбиращи и могат да помогнат за ексфолиране на кожата. Повечето морски гъби също са хипоалергенни, така че са идеални за хора с чувствителна кожа.
Клинично е доказано, че морските гъби като морска активна съставка увеличават освобождаването на адипонектин, което имитира ефектите от тренировките за издръжливост. Адипонектинът играе важна роля в регулирането на мазнините и производството на глюкоза.
Освен това, тези организми могат да стимулират мускулни влакна тип 1 и клетъчния метаболизъм за стягане, тонизиране и стегнатост. Това подобрява дефиницията на тялото и спомага за създаването на цялостен здрав мускулест вид, което го прави перфектна съставка за оформящ тялото морски крем .
Пречистват с водорасли детска площадка
Лондонското EcoLogicStudio проектира AirBubble, павилион с детска площадка за игра, в който въздухът се пречиства с помощта на водорасли. Инсталиран е екпериментално на територията на Научния център "Коперник" във Варшава. Използват се водорасли Хлорела, които са поставени в специално разработени биореактори, работещи със слънчева енергия, и отсраняващи въглеродния двуокис от въздуха. Конструкцията на павилиона е с кръгла форма, а биореакторите, които са 52 на брой, са разположени по периферията. Водораслите използват фотосинтеза, за да разграждат въглеродния двуокис до въглерод, който е необходим за растежа им, и кислоод, който отделят вътре в цилиндъра. Любопитното е, че процесът на мощно пречистване се активира, когато децата заиграят в павилиона. Това става с помощта на инсталираните съоръжения - въжета, надуваеми топки, педални конструкции. Използването им от децата създава вибрации, които раздвижват течността в биореакторите.
Сините технологии са в основата за развитие на синята икономика. Като направление в сините технологии е синята биотехнология. Синя биотехнология прилагана за експлоатацията на морските биологични ресурси.
Биотехнологията е област на науката, фокусирана върху използването на живи системи и организми в създаването и подобряването на техники и продукти.
Биотехнологията обхваща основни биологични науки (като молекулярна биология, ембриология, генетика и др.), Приложни науки (като имунология и биохимия), както и технологични области като компютърни науки и роботика.
Биотехнологичните методи обхващат различни процедури за модифициране на живите организми, от най-простите такива като опитомяване на животни и отглеждане на растения, до процеси на подобрение, като изкуствена селекция и хибридизация. Освен това по-съвременните методи включват използването на генно инженерство и клетъчна и тъканна култура.
Използването на сините технологии в икономиката създадоха понятието синя биоикономика. Това са икономически дейности и създаване на стойност въз основа на устойчиво и интелигентно използване на възобновяеми водни ресурси и свързаните с това експертни познания и опит. Предприятията и дейностите, които отглеждат суровините за тези продукти или извличат, рафинират, произвеждат и преобразуват биологичните съставки, са част от синята биоикономика.
Нововъзникващите сектори на синя биоикономика и биотехнологии разглеждат групи от морски организми, които досега често са били игнорирани за търговска експлоатация.
Това включва микроорганизми (микроводорасли, бактерии и гъби), водорасли и безгръбначни (напр. морски звезди, морски краставици, морски таралежи).
Синята биоикономика превръща водната биомаса в храни, фуражи, хранителни добавки, фармацевтични продукти, козметика, енергия, опаковки, дрехи и много други.
Развитие на синята биоикономика в Европа
Синята биоикономика се развива бързо в Европа и се възползва от силните изследвания и ангажираността на заинтересованите страни от ЕС. Но развитието му е неравномерно. Докато в някои региони и държави на пазара вече се предлагат няколко иновативни продукта, това все още не е така навсякъде в ЕС.
В Европа съществуват много обширни експертни познания и опит, ноу-хау и човешки традиции, свързани с водата, водните ресурси и синята биоикономика. Въпреки това, що се отнася до нейния потенциал и възможности, свързаните със синята биоикономика стопански дейности в Европа все още са доста скромни. Съществуват редица пречки, които трябва да бъдат преодолени.
Доброто качество на водите и доброто състояние на водните басейни обаче са основата за синята биоикономика. Необходимо е да се запази и възстанови доброто състояние и биологичното разнообразие на океаните, моретата, езерата и реките. Това изисква всички заинтересовани страни да положат големи усилия, включително ЕС, националните и регионалните институции, университетите и научноизследователските центрове, всички участващи специалисти (напр. от секторите на рибарството и туризма), както и организациите на гражданското общество. Тези усилия трябва да включват подходящи научни изследвания.
Необходими са повече инвестиции в управлението на водните басейни и санитарните съоръжения, за да се гарантират достъп до устойчиво използване на чиста вода и подходящи санитарни съоръжения за всички. Необходими са конкурентни решения за премахване на отпадъците от водите и за разработване на технологии за пестене и рециклиране на вода. Необходими са нови, икономически ефективни решения за намаляване на количествата хранителни вещества, оттичащи се в естествените води, и за възстановяване на критичните местообитания и променените водни басейни.
Приоритетните мерки за развитие на синя биоикономика на Европа включват:
1) чиста вода и канализация,
2) разнообразни и безопасни водни басейни в добро състояние,
3) устойчиво производство на храни от водни организми,
4) нехранителни продукти с висока стойност,
5) адаптиране към изменението на климата,
6) „синьо“ здраве и благосъстояние
7) по-добра координация при борбата с незаконните дейности, свързани с водните ресурси. Като инвестира в това развитие, Европа може да укрепи своята позиция на водещ фактор в кръговата икономика.
Цели за устойчиво развитие чрез синя биоикономика:
1. Чиста вода и канализация цели гарантирането на достъп и устойчиво използване на чиста вода и подходящи санитарни съоръжения за всички. В световен мащаб повече от 1 милиард души все още нямат достъп до прясна вода с подходящо качество, а повече от 2 милиарда души живеят в риск от намален достъп до сладководни ресурси. Очаква се нуждата от прясна вода в световен мащаб да се увеличи значително до 2030 г.;
Основната цел е да се намерят конкурентни решения за премахване на отпадъците от водите и за разработване на технологии за пестене и рециклиране на вода, за да се намали пилеенето ѝ. Решенията и технологиите за икономии и рециклиране на вода, както и интелигентното управление на водните ресурси и водоснабдяването, предлагат голям потенциал. Съществуват нови концепции за дезинфекция на вода и нови технологии за премахване на остатъците от лекарства и хормони, както и на пластмасовите микрочастици от отпадъчните води. Съществуват също така обещаващи иновации за превръщане на морската вода в питейна, като се използва енергия от възобновяеми източници.
2. Живот под водата цели опазване на океаните, моретата и водните ресурси и насърчава устойчивото им използване. Необходими са редица мерки, за да се подобри положението, включително значително намаляване на всякакъв вид замърсяване на водите и по-ефективно управление на всички човешки дейности. Необходими са нови решения за намаляване на количествата хранителни вещества, оттичащи се в естествените води. Трябва да се разработват и изпитват икономически ефикасни средства и методи за подобряване на способността на почвата да улавя и свързва хранителните вещества. Еутрофикацията / Еутрофикация (още еутрофизация, еутрофия) е процес, протичащ в екосистемата на един воден басейн, при който се повишава количеството на химическите вещества, участващи в минералното хранене на растенията (азот, фосфор), което на свой ред води до повишена биологична продуктивност. При този така наречен „цъфтеж на водата“ обилно се развиват някои видове водорасли и бурно увеличават биомасата си (над 5000g/m3), в резултат на което водата се оцветява/ може да бъде намалена и чрез увеличаване на употребата на по-малко използвани видове риба, както и чрез производството и добива на водорасли (като хранителните вещества се отстраняват с улова). Необходими са нови решения за намаляване на еутрофикацията и възстановяване на реките, езерата и морското дъно.
Океаните, моретата и вътрешно-териториалните води служат като най-големия световен устойчив източник на протеини, а поминъкът на повече от 3 милиарда души в световен мащаб зависи от морското и крайбрежното биологично разнообразие. Състоянието на нашите океани, морета и вътрешно-териториални води бързо се влошава в резултат от човешката дейност. По-специално, състоянието на крайбрежните и вътрешно-териториалните води се влошава поради замърсяване и еутрофикация, а загубата на местообитания е обезпокоителна. Всички тези промени имат опустошителни последици за водните екосистеми и биологичното разнообразие и респективно за потенциалното производство на храни. Внимателното управление на този важен световен ресурс е ключово за постигането на устойчиво бъдеще.
3. Нулево равнище на глад се стреми да се сложи край на глада, да се постигне продоволствена сигурност, да се подобри храненето и да се насърчи устойчивото първично производство до 2030 г.
Рибарството и аквакултурите осигуряват питателна храна и генерират така необходимите доходи, като същевременно подпомагат развитието на селските райони и притежават потенциал да опазват и околната среда. Понастоящем рибата осигурява около 17 % от снабдяването с животински протеини в световен мащаб и 6,5 % от цялото количество протеини за консумация от човека. За стотици милиони хора тя е основен източник на протеини и важни хранителни вещества. Много от рибните запаси продължават да бъдат свръх експлоатирани, което налага по-добро управление. На много места по света големите субсидии за сектора все още поддържат значителен свръх капацитет на риболовните флоти. Океаните, моретата и вътрешно-териториалните води следва да се използват много по-устойчиво, отколкото в момента. Инвестициите в аквакултури, рибарство и преработване на риба, както и в разработването на нови продукти от отпадъци и странични потоци, са от решаващо значение за увеличаването на устойчивото производство на храни и за поддържането на продоволствена сигурност. Европейският съюз по-специално е изправен пред съществен отрицателен търговски баланс, що се отнася до рибата и рибните продукти — около 60 % от консумираните в ЕС морски продукти се внасят, като този внос не винаги съответства на критериите на ЕС за устойчиво производство и продоволствена сигурност. Аквакултурите притежават значителен потенциал за още по-голям растеж. Много по-голямо количество биомаса би могло да се произвежда устойчиво в европейския сектор на аквакултурите, ако се увеличи броят на използваните в този сектор видове, включително морските видове, намиращи се „по-ниско“ в хранителната верига (напр. водорасли и мекотели). Пред развитието на аквакултурите обаче има много пречки. На първо място, нарастващото производство на аквакултури изисква допълнителни източници на фураж. В бъдеще уловът на риба с ниска стойност ще се използва преди всичко за пряка консумация от човека и по-малко като суровина за фураж. За отглеждането на аквакултури е необходимо допълнително количество фуражна биомаса, която би могла да се набави от значително по-малко използвани понастоящем видове като крил и други мезопелагични2 организми и водорасли, както и от отпадъчни суровини (странични потоци). На второ място, ограниченото пространство за съоръжения за аквакултури е все по-голям проблем, който трябва да бъде решен.
4. Продукти от аквакултури с добавена стойност и използване за нехранителни цели
Преработката на риба и други водни организми за консумация от човека генерира странични потоци, които често не се използват за пряка консумация от човека. Изчислено е, че между 30 и 70 % от цялото количество рибна биомаса се превръща в страничен продукт с ниска стойност или изцяло се похабява. Тя съдържа потенциално полезни и ценни вещества, които биха могли да се използват от промишлеността за хранителни и нехранителни цели. От тези вещества могат да се разработят функционални съставки с висока стойност за специализирани продукти. Различни водни организми могат да подпомогнат разработването на нови продукти като нутрацевтици, фармацевтични и козметични продукти. Те могат да предоставят и нови ензими, липиди, биополимери и други биоматериали. От решаващо значение е тези суровини да се използват по екологично ефективен начин. В световен мащаб има значителен натиск да се подобри използването на всички биологични материали и по този начин да се намалят и отпадъците. Морските биотехнологии могат да играят важна роля за създаването на добавена стойност в синята биоикономика. 2 Мезопелагична зона / от 200 m до 1000 m./ подобласт на Пелагичната зона (или пелагиал; от гръцки: πέλαγος – „открито море“) представлява водната колона на открито море, която не се намира в непосредствена близост до дъното. Зоната се характеризира с изобилстващите организми като хетеротрофните бактерии.Примери за животни, които живеят тук, са: риба меч, калмари, Anarhichadidae и някои видове сепии. Много организми, живеещи в мезопелагиала, са биолуминесцентни. Някои от мезопелагичните животни изплуват към епипелагичната зона през нощта, за да се хранят.
Биомасата от водорасли придобива все по-голямо значение като ресурс за разнообразни търговски приложения в синята биоикономика. Водораслите осигуряват ефективен, устойчив и все още в голяма степен неизползван ресурс за биологични процеси и продукти. Те са богати на хранителни вещества и енергия. Нарасналото производство на макро– и микроводорасли намира широко признание в Европа като ресурс, който може да се използва като суровина за широк кръг употреби. Наблюдава се все по-голям интерес към добиването, отглеждането или преработването на водорасли за създаване на широк набор от продукти с висока стойност, включително храни, фуражи, нутрацевтици и продукти на биологична основа.
5. „Синьо“ здраве и благосъстояние се стреми към осигуряване на здравословен начин на живот и насърчаване на благоденствието за всички хора от всички възрастови групи. Услугите за подобряване на благосъстоянието и за отдих, които са свързани с водните басейни, притежават значителен потенциал за растеж. Насърчаването на устойчивото използване на водните ресурси за развлекателни цели предлага нови възможности за стопанска дейност за отдалечените неградски региони, което ще допринесе за създаването на нови висококачествени работни места.
Примери за продукти от аквакултури с добавена стойност и използване за нехранителни цели
Водорасли
Водораслите са невероятно гъвкав материал с потенциални нови приложения в различни сектори на икономиката. Те се използват за разработване на нови фармацевтични продукти (напр. за лечение на вирусни инфекции като Covid или за заздравяване на рани), пускане на здравословна храна на пазара или заместване на рибеното масло в храната за животни. Добавянето на водорасли към диетите за говеда може да помогне за намаляване на емисиите на метан от говеда. Аквакултурите от морски водорасли, особено ако се съчетаят с аквакултури от миди, не само ще осигурят здравословна храна, но и ще допринесат за екосистемните услуги: улавяне на въглерод, премахване на хранителни вещества и CO 2 , подкрепа на екосистемите, възстановяване на океанските местообитания, устойчивост на крайбрежните екосистеми…
Водораслите също имат потенциал да бъдат използвани за козметика (овлажнители против стареене, паста за зъби), хранене на културите/био-торове, биоопаковки (опаковки, покрития и пластмасови филми за контейнери за храни), енергия (биогориво) и др.
Освен тези примери, морските водорасли имат много по-иновативни приложения, които все още се разработват или мащабират, включително текстилни влакна, перилни препарати, строителни материали и биовъглен за подобряване на почвата.
Водораслите като ресурс за синя икономика и биотехнологии
Водораслите представляват до голяма степен неизползван ресурс сред секторите за производство на биомаса в биоикономиката на ЕС.
Можем да ги използваме за храни и фуражи, козметика, торове и горива, създавайки нови пазари и работни места.
Терминът „водорасли“ обхваща едноклетъчни микроводорасли , култивирани в открити езера или в затворени системи, и макроводорасли , събрани от диви запаси или култивирани в системи за аквакултури.
Производството на биомаса от водорасли в ЕС е допринесло само с 0,28% (93 хил. тона мокро тегло) към глобалното производство през 2016 г., но производствените предприятия вече присъстват в повечето държави-членки.
В световен мащаб се отглеждат предимно водорасли. В Европа през 2016 г. 98% от биомасата на макроводораслите е събрана от диви запаси, но системите за аквакултури стават все по-често срещани.
Съвместният изследователски център на Европейската комисия анализира данни за производството на водорасли и индустрията в Европа, за да подпомогне устойчивото производство и използване на водорасли.
Американски изследователи са постигнали пробив в използването на водорасли за производството на биогорива, като са създали синтетичен микроб, способен да преобрази захарите в морските растения в етанол.
Използването на водорасли има същественото предимство, че не се налага да бъдат отглеждани специални култури, изискващи нови обработваеми площи и съответното напояване. Но при тези морски растения, главната им полезна съставка – глюцидите, не може да бъде директно метаболизирана от бактериите. Именно тази пречка правеше много скъпо добиването на биогориво на тяхна основа и те по правило губеха състезанието с нефтените горива.
Този проблем беше преодолян от калифорнийските изследователи от компанията Bio Architecture Lab, които създадоха синтетичен микроб, вариант на Ешерихия коли, способен да извлече всички основни захари, съдържащи се в кафявите водорасли. Те от своя страна се превръщат в биогорива и други възобновяеми източници на енергия.
Ако новият метод бъде приложен в широки мащаби, водораслите могат да се превърнат в ценна суровина за биогоривата на бъдещето.
Използване на морски молекули за здраве
Използването на природните елементи по отговорен и устойчив начин е важна тактика за постигане на холистично здраве и мир в нашите тела. Нашата планета винаги се е отнасяла правилно с нас, така че е важно ние да правим същото.
Океанската биотехнология, или „синята“ биотехнология, е портал към устойчиво използване на морски молекули за здравословен начин на живот. Синият цвят се приписва на аквакултурите, крайбрежните и морските биотехнологии.
Биотехнологията , като цяло е широкият термин, който се отнася до всяка част от технологията, която използва биологични системи, живи организми или елементи от живи организми за разработване или създаване на различни продукти.
Въпреки, че терминът „технология“ изглежда доста модерен, биотехнологиите съществуват от доста време. Технически погледнато, процесът на печене на хляб използва елементи на биотехнология, тъй като впрягането на жив организъм (мая) за производството на желания продукт (хляб) е емблематично за тази концепция като цяло.
Биотехнологията често се свързва с генното инженерство , което е манипулиране на генетичния състав на организма за постигане на желани черти. Това отвори нови възможности в медицината и селското стопанство, въпреки че неговата етичност беше поставена под въпрос. Важно е да се отбележи, че докато генното инженерство е форма на биотехнология, то не се използва във всички сфери, свързани с биотехнологията.
Синята биотехнология включва използването на специфични, морски организми за получаване на определени молекули и масла. Синята икономика е до голяма степен подсилена от синята биотехнология поради експлоатацията и опазването на морската биотехнология и екосистема.
Водата е жизненоважна за живота и покрива над 70% от земната повърхност. Океаните съдържат 96% от водата на земята, с най-висок процент на биологично разнообразие (биоразнообразие) на планетата.
Всъщност голяма част от океана е останала неоткрита, което означава, че има толкова много неща, които не знаем в сравнение с наземните биоми.
Морските микроорганизми, като безгръбначни, водорасли и микроводорасли, живеят в екстремни, океански, морски среди. За да се адаптират, те са разработили уникални свойства за оцеляване в рамките на тяхната молекулярна биология, за да се предпазят от UV радиация, замърсяване и физическо увреждане.
Свойствата на тези морски природни продукти са това, което ги прави толкова полезни за неща като грижа за кожата и фармацевтични продукти. Други хранителни добавки като водорасли или дори флуоресцентния протеин в медузите са си проправили път в ежедневните ни продукти.
Секторът на сините биотехнологии използва тези изключителни механизми за оцеляване, за да произвежда морски, активни вещества . Активната съставка е съединение в дадена разработка на морски продукт, което има лечебни свойства. Морските активни вещества са добити по устойчив начин и са естествени, което означава, че могат да бъдат получени етично за голяма телесна полза.
Синята биотехнология е специално насочена към красотата и грижата за кожата и някои микроорганизми имат биоактивни съединения в своите гени, които могат да осигурят персонализирани ползи за дадени физически области.
От хиляди години е известно, че водораслите притежават лечебни свойства. Като изобилен източник на аминокиселини, витамини, минерали, антиоксиданти и есенциални мастни киселини, той е много полезен за кожата .
Водораслите могат да успокоят раздразнението, да намалят появата на увреждане от слънцето и да освежат кожата. Да не говорим, че е доказано, че повишава хидратацията и намалява появата на фини линии и бръчки.
Също така е чудесен източник на омега-3, така че често се използва в хранителни добавки или определени храни за поддържане на здравето на сърцето .
На всичкото отгоре синята биотехнология е използвала уникалната способност на водораслите да предпазват от ултравиолетови лъчи и сини светлинни вълни, което го прави чудесен за защита на кожата и косата от вредни замърсители.
Когато става въпрос за чиста и еластична кожа, колагенът е необходим.
Колагенът е важен протеин, който е отговорен за поддържането на кожата хидратирана и без бръчки. С напредването на възрастта обаче производството на колаген може да се забави, причинявайки фини линии и като цяло чуплива кожа.
Добавките с колаген обикновено се добиват от костите на сухоземни бозайници, но снабдяването с тези добавки може да бъде интензивно за някои хора и често не се добиват по устойчив начин. Въпреки това, чрез синята биотехнология, колагенът може да бъде получен по етичен начин от дълбоководни риби.
Морският колаген е вдъхновен от средиземноморската диета и действа като мощна хранителна козметика, която се бори със стареенето на кожата отвътре навън. Рибният колаген има превъзходна степен на усвояване, което означава, че неговите витамини, минерали и мастни киселини могат да започнат да ви дават ползи дори по-бързо от повечето алтернативи.
Морските гъби са естествено абсорбиращи и могат да помогнат за ексфолиране на кожата. Повечето морски гъби също са хипоалергенни, така че са идеални за хора с чувствителна кожа.
Клинично е доказано, че морските гъби като морска активна съставка увеличават освобождаването на адипонектин, което имитира ефектите от тренировките за издръжливост. Адипонектинът играе важна роля в регулирането на мазнините и производството на глюкоза.
Освен това, тези организми могат да стимулират мускулни влакна тип 1 и клетъчния метаболизъм за стягане, тонизиране и стегнатост. Това подобрява дефиницията на тялото и спомага за създаването на цялостен здрав мускулест вид, което го прави перфектна съставка за оформящ тялото морски крем .
Пречистват с водорасли детска площадка
Лондонското EcoLogicStudio проектира AirBubble, павилион с детска площадка за игра, в който въздухът се пречиства с помощта на водорасли. Инсталиран е екпериментално на територията на Научния център "Коперник" във Варшава. Използват се водорасли Хлорела, които са поставени в специално разработени биореактори, работещи със слънчева енергия, и отсраняващи въглеродния двуокис от въздуха. Конструкцията на павилиона е с кръгла форма, а биореакторите, които са 52 на брой, са разположени по периферията. Водораслите използват фотосинтеза, за да разграждат въглеродния двуокис до въглерод, който е необходим за растежа им, и кислоод, който отделят вътре в цилиндъра. Любопитното е, че процесът на мощно пречистване се активира, когато децата заиграят в павилиона. Това става с помощта на инсталираните съоръжения - въжета, надуваеми топки, педални конструкции. Използването им от децата създава вибрации, които раздвижват течността в биореакторите.