בריאות האוקיינוסים שלנו חיונית לרווחתו של הפלנטה שלנו. עם זאת, הם מתמודדים עם אתגרים הולכים וגדלים: התחממות והחמצה עקב שינויי אקלים, זיהום פלסטיק החונק את החיים הימיים, הרס בתי גידול, עליית מפלס הים ושיטות דיג בלתי בנות קיימא. כל הבעיות הללו עלולות להחליש את המערכות האקולוגיות הימיות, לסכן מינים ולשבש כלכלות חופיות הנשענות על בריאות האוקיינוסים. דרושים פתרונות מיידיים כדי למתן את ההשפעות הללו ולהגן על המשאבים הימיים שלנו עבור הדורות הבאים.
רבות מהבעיות הללו הן מעשה ידי אדם – למשל, הרס בתי גידול כתוצאה מפיתוח חופי ופעילויות כמו מכמורת תחתית, וצמצום מלאי הדגים כתוצאה מדיג יתר. האיום של עליית מפלס הים עקב שינויי אקלים והפשרת קרח בקוטב הוא גם דאגה מרכזית עבור קהילות החוף. ללא קשר, ברור שבעיות נרחבות מאיימות על המגוון הביולוגי הימי ומשפיעות על קהילות חוף ברחבי העולם. למרבה המזל, מול האתגרים הללו, טכנולוגיות חדשניות כמו הדפסת תלת מימד הופכות לכלים שימושיים במאבק לשימור האוקיינוס.
הדפסת תלת מימד מציעה פתרונות ייחודיים לאתגרי קיימות האוקיינוסים הללו. בניגוד לשיטות הייצור המסורתיות, שלעתים קרובות מייצרות כמויות גדולות של פסולת, הדפסת תלת מימד מאפשרת ייצור מדויק ומותאם אישית. זה עורר עניין בשימוש בייצור תוסף וטכנולוגיות תלת מימד אחרות, כגון סריקה תלת מימדית, כדי לפתור בעיות סביבתיות, כולל בעיות באוקיינוס. על ידי פנייה לייצור תוסף, קבוצות שונות לא רק מוצאות דרכים יצירתיות לפתור בעיות שימור האוקיינוס, אלא הן גם מסוגלות לעשות זאת בצורה ידידותית יותר לסביבה.
שיקום שונית האלמוגים
שוניות אלמוגים הן בין המערכות האקולוגיות המגוונות ביותר על פני כדור הארץ. עם זאת, הם מאוימים יותר ויותר משינויי אקלים, זיהום ונזק פיזי. שילוב הדפסת תלת מימד בשיקום שונית אלמוגים היא גישה מבטיחה לצמצום האיומים הללו. חברות כמו D-Shape ו- Archireef הן מומחים בתחום זה, המשתמשות בהדפסת תלת מימד ליצירת מבני שונית מלאכותיים המחקים תצורות אלמוגים טבעיות. מבנים אלה מספקים בית גידול חשוב לחיים ימיים ומקדמים את צמיחתם של זחלי האלמוגים, ובכך מקדמים התאוששות וחוסן של שונית האלמוגים. ייצור תוסף יכול למלא תפקיד בהפחתת האיומים על שוניות האלמוגים, ש-14% מהם אבדו מאז 2001.
למעשה, יצירת שוניות אלמוגים חדשות היא משימה חשובה ביותר. הרס שוניות האלמוגים פירושו מוות של מערכות אקולוגיות שלמות, מה שמוביל להכחדה של כמה בעלי חיים ולהשלכות ארוכות טווח על כדור הארץ, כולל כישלונות בתחום הבריאות. עם זאת, בנייה מחדש של שוניות אלמוגים היא קשה מכיוון שהן חייבות להיות אטרקטיביות כמו שוניות אלמוגים טבעיות. כאן נכנס לתמונה ייצור תוסף.
הגמישות והמורכבות הגאומטרית שמציעה ייצור תוסף מאפשרות יצירת מבנים מעניינים ודינמיים יותר משיטות מסורתיות. בנוסף, מכיוון שהרס שוניות האלמוגים הוא נושא סביבתי, אנשים רבים נמשכים להדפסת תלת מימד, שיכולה להשתמש בחומרים טבעיים כמו טרקוטה כדי ליצור שוניות אלמוגים תוך הפחתת פסולת. אלו הסיבות העיקריות לאימוץ הדפסת תלת מימד בתחום זה.
שיקום שוניות אלמוגים באמצעות ייצור תוסף יכול לשרת גם מטרות אחרות. לדוגמה, חברת הטכנולוגיה Kind Designs ממיאמי פנתה להדפסת תלת מימד כדי לשחזר שוניות אלמוגים. עם זאת, מה שמייחד אותו הוא הדרך החדשנית שבה הוא מיישם את הטכנולוגיה הזו כדי להתמודד עם אתגרים סביבתיים מרובים בו זמנית.
מתוך זיהוי האיומים התאומים הנובעים משחיקת החופים והירידה במגוון הביולוגי הימי, Kind Designs פיתחה פתרון מהפכני: חומות ים חיות מודפסות בתלת מימד. שלא כמו חומות בטון מסורתיות שלעתים קרובות מחמירות את ההידרדרות הסביבתית, חומות הים החיות של Kind Designs מספקות מחסום חזק מפני עליית מפלס הים, תוך שהיא פועלת כמערכת אקולוגית ימית דינמית, בדומה לשונית אלמוגים. עוצב לחקות בתי גידול ימיים טבעיים כגון שורשי מנגרובים, חומות ים אלו מספקות מחסה ומקומות רבייה למגוון מינים מימיים, ומסייעים לשפר את החוסן האקולוגי.
Anya Freeman, מייסדת ומנכ"לית Kind Designs, הוסיפה: "קירות אלו זהים מבחינה מבנית לדומות הים המסורתיות: אותו PSI, אותו חיזוק ואותה שיטת התקנה עם זאת, בשל הרכב החומרים הביומימטיים ועקרונות העיצוב, קירות אלו יכולים גם משמשים כבתי גידול ימיים הם כוללים חללים גדולים המגינים על החיים הימיים מפני טורפים, והחספוס והמרקם שלהם אידיאליים עבור יצורים קטנים להיצמד ולגדול, אפילו בתנאי מזג אוויר קיצוניים.
תכונה נוספת של הסולמות הללו היא שהן בנויות מתערובת קניינית של חומרים שאינה מכילה מתכות או כלורידים. הוא מבטיח שכימיקלים מזיקים לא יחלחלו לאוקיינוס, בניגוד לחומות הים המסורתיות, שעלולות להתקלקל עם הזמן, ליצור סיכונים סביבתיים ולהוביל לאובדן בתי גידול. "החומר שלנו שימש בהצלחה בפרויקטים של שוניות מלאכותיות ואפילו במאגרי מי שתייה. למרות שזה עתה התחלנו להתקין אותם, יש לנו נתונים היסטוריים על השימוש בחומר ביישומים ימיים וסביבתיים אחרים לאורך השנים", מסבירה אניה פרימן.
הדפסת תלת מימד היא לא הטכנולוגיה היחידה שניתן להשתמש בה כדי להגן על אלמוגים: סריקה תלת מימדית יכולה לספק מידע מפורט על מערכות אקולוגיות תת מימיות, ולשפר עוד יותר את מאמצי השימור הימיים. לדוגמה, סורק Spider 3D של Artec 3D מחולל מהפכה באופן שבו מדענים חוקרים שוניות אלמוגים. על ידי יצירת מודלים תלת מימדיים מדויקים של מבני אלמוגים, החוקרים יכולים לעקוב אחר דפוסי גדילה משתנים, מורפולוגיה ובריאות כללית בדיוק חסר תקדים.
"עם טכנולוגיית Blu-ray, Artec Spider ברזולוציה גבוהה מבטיח את איכות הסריקה הטובה ביותר האפשרית. הוא אידיאלי ללכידת אובייקטים קטנים או פרטים מורכבים עם דיוק בלתי מעורער וצבעים חיים", אמר סרגיי סוחובי, מייסד ומנהל הניסיון הראשי של Artec 3D. . יכולת זו חשובה לאין ערוך לכימות ההשפעה של גורמי לחץ סביבתיים כמו שינויי טמפרטורה וזיהום על חוסן האלמוגים.
כפי שהדגיש סרגיי סוחובי כשדן בשיטות כגון שיטת קיסם ומחט, שיטת הסריקה הבלתי פולשנית של ספיידר ממזערת את ההפרעה למערכות האקולוגיות הימיות. שיטה זו מאפשרת לסרוק אלמוגים שלמים מבלי למקם אותם מחדש, מה שמגן עוד יותר על המבנים השבירים שלהם. בסופו של דבר, הוא מאפשר לחוקרים לכמת שינויים לאורך זמן על ידי מדידת ממדי אלמוגים, מתן מידע חשוב לניהול בר-קיימא ושימור שוניות האלמוגים.
הוא הוסיף: "היכולת של הסורק התלת-ממדי באוניברסיטת Giessen להקל על מחקר זה חיונית לקיימות האוקיינוס, שכן יותר מ-50% משוניות האלמוגים של כדור הארץ אבדו תחת לחצים סביבתיים בלתי פוסקים כמו שינויי אקלים, דיג יתר וזיהום. "עד 90 אחוז מאלו שנותרו בשנות ה-50 לא ישרדו את 100 השנים הבאות. אם כל האלמוגים ימותו, גם הדגים ימותו".
פינוי פסולת ימית ומחזור
בנוסף לפגיעה בשוניות האלמוגים, הימצאות פסולת הפלסטיק באוקיינוסים מהווה איום מרכזי נוסף על החיים הימיים ועל המערכות האקולוגיות. עם יותר מ-16 מיליון טונות של פלסטיק ופסולת ימית אחרת שנכנסים למערכות אקולוגיות ימיות מדי שנה, הצורך להגן על האוקיינוסים שלנו מעולם לא היה דחוף יותר.
למרבה המזל, סטארט-אפים כמו Fishy Filaments פותרים את הבעיה הזו, והופכים רשתות דיג שנזרקו לחוטי ניילון איכותיים. רשתות דיג, העשויות לרוב ממונופילמנט ניילון, תורמות תרומה משמעותית לציוד הדיג בעולם אך גורמות לבעיות סביבתיות בשל התמדתם והשפעתם.
Ian Falconer, מייסד Fishy Filaments, מסביר: "אנחנו לא באמת חברת הדפסה בתלת מימד, אנחנו מפתחים של תשתיות מיחזור עם חבילת טכנולוגיות שיכולה לפעול בקנה מידה היפר-מקומי ולהפיק חומרים ספציפיים מושלם להדפסת תלת מימד, וחומרי ניילון 6 היו חלק מעולם ההדפסה התלת מימדית כבר זמן רב »
Fishy Filaments מספקת שירות חיוני על ידי הפיכת מיחזור ברמת הנמל לכדאי כלכלית. המטרה היא "להפוך ניהול תקין של ציוד דיג לרווחי", כך שהקהילות המקומיות ייהנו ממאמצי המיחזור. חומר הניילון הממוחזר שלה, OrCA, שואף לדחוף את הגבולות של טכנולוגיית ייצור בגודל קטן ובינוני. על ידי כך, הם מפחיתים את ההשפעה הסביבתית של פסולת פלסטיק ותומכים בפרקטיקות בר קיימא הן בתעשיות הייצור הקונבנציונלי והן בתעשיות התוספות.
איאן פלקונר המשיך: "אנו נספק את מה שאנו מכנים טכנולוגיית קנה מידה אנו שואפים להחליף מפעלי מיחזור פלסטיק בודדים, שאינם יעילים בפחמן, אשר ממחזרים רק 15-20% מרשת הניילון המונופילמנטית המשמשת בכל שנה איזון כלפי קהילות דייגים, המטרה היא להבטיח שמחזור נטו יהיה רווחי ברמת הנמל על ידי תשלום עבור ניהול ציוד דיג טוב, לקהילות בריאות יש את היכולת להחזיק ולנהל את התשתית הזו לטובתן.
גישה זו לא רק מסייעת להילחם בהשפעה הסביבתית של ציוד דיג נטוש, מושלך או אבוד, אלא גם מגבירה את החוסן הכלכלי של קהילות החוף. החברה עובדת רבות עם אוניברסיטאות, מוסדות מחקר וסוכנויות ממשלתיות למען האינטרסים שלהם לקידום טכנולוגיות שימור ומחזור אוקיינוסים. שותפויות אלו תורמות לדיונים במדיניות ולחדשנות, תוך קידום שיטות קיימא בדיג ומחוצה לה.
בעתיד, Fishy Filaments מתכוונת להגביר את השפעתה על ידי הרחבת טכנולוגיית המיחזור ומגוון המוצרים שלה. "המשימה שלנו היא לצמצם את פליטת הפחמן העולמית באמצעות ייצור חסכוני במשאבים, כייצור תוסף הוא פלח לקוחות מרכזי וממוקם באופן ייחודי למעבר מחומר אחד למשנהו בקלות יחסית ולעזור למשתמשים בטכנולוגיה לעשות בחירות ידידותיות לסביבה ברמת העיצוב, ואם לא נעשה זאת, נאלץ לספק ייצור המוני בפסולת גבוהה וסילוק מוצרים מוגמרים באיכות נמוכה באופן כללי. אומר, כחברה, אנחנו רוצה להפוך בחירות חיוביות לזמינות ונראות לאוקיינוס »
שימוש בהדפסת תלת מימד כדי לאפשר חדשנות בת קיימא של פירות ים
שחזור ומיחזור אלמוגים אינם היתרונות היחידים של הדפסת תלת מימד לשימור האוקיינוס. הוא משמש גם לטיפול באחת הבעיות הגדולות ביותר העומדות בפני האוקיינוסים שלנו: דיג יתר.
כפי שכולנו יודעים, הביקוש העולמי לפירות ים ממשיך להפעיל לחץ על המשאבים הימיים, מה שגורם לאנשים לחפש מקורות חלבון חלופיים ולאמץ הרגלי אכילה ברי קיימא. הבנק העולמי מדווח כי יותר מ-90% ממניות הדגים דגו יתר על המידה, וצריכה מוגברת גרמה למלאי של מיני הדגים המבוקשים ביותר לרדת מתחת ל-50% בעשורים האחרונים. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מאפשרת ייצור של חלופות פירות ים מהצומח המשכפלות את המרקם והתכולה התזונתית של פירות ים מסורתיים, מה שמעודד חדשנות בתחום.
חברות כמו Revo Foods משתמשות בהדפסת תלת מימד כדי לקדם את הפיתוח של פילה דגים על בסיס צמחי וחלופות פירות ים. באמצעות מרכיבים כגון חלבונים על בסיס צמחי וחומרי טעם טבעיים, מוצרים אלה מספקים לצרכנים אלטרנטיבה בת קיימא ואתית לצריכת פירות ים מסורתית, התורמים למאמצי שימור האוקיינוסים. המדרגיות של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מאפשרת לייצר מוצרים אלה בקנה מידה, להפחית את ההסתמכות על מלאי דגים ולהקל על הלחץ על מערכות אקולוגיות ימיות. "המשימה שלנו היא להפוך את ייצור המזון לגמיש ובר-קיימא יותר על ידי פיתוח טכנולוגיות מודרניות לעיבוד מזון", אמרה החברה.
אחד ממוצרי הדגל של Revo Foods הוא אלטרנטיבה צמחית לפילה, העשויה בעיקר מיקופרוטאינים. המרכיב החדשני הזה, שזכה לכינוי "מזון-על מותסס", הוא בעל פרופיל חומצות אמינו מלא, מה שהופך אותו למקור בר-קיימא ועמוס בחומרים מזינים לחלבון. חלופה זו מבטיחה לספק חלבון בר קיימא שיכול לחקות את המרקם והטעם של פילה דג ללא השפעה סביבתית. רובין סימסה, מנכ"ל Revo Foods, הדגיש את היתרונות של חלופה זו, והסביר: "ל-Mycoprotein יש זמן הכפלה של 5 שעות בלבד, כך שהוא באמת חלבון סופר לאספקת מזון בר-קיימא".
בנוסף, רובין סימסה הדגיש גם את היתרונות של מבני מזון תלת מימדיים, במיוחד ליצירת מוצרים מורכבים ברמה גבוהה יותר עם פונקציות חדשות. הוא אמר: מבני מזון תלת מימדיים מביאים מוצרים מורכבים ברמה גבוהה יותר עם פונקציות חדשות. לדוגמה, על ידי שילוב של שני מרכיבים שונים בצורה או מבנה לבחירתנו, נוכל ליצור טעמים ומרקמי סיבים חדשים שצרכנים מעולם לא טעמו לפני כן. זה באמת מרגש כי רק עם מוצרים טובים יותר נוכל לשכנע את הצרכנים לתת הזדמנות למוצרים האלה. "יכולת זו מאפשרת להם ליצור מוצרי פירות ים מהצומח עם מרקם וטעם קרובים לדגים מסורתיים, ומעודדת את הצרכנים לאמץ בחירות מזון בר קיימא.
Revo Foods מתכננת להדגים את המדרגיות של הטכנולוגיה שלה בתוך חודשים עם מתקן הייצור הראשון שלה, שצפוי להיות פעיל באוגוסט 2024. החברה מתכוננת להשיק בקרוב את המוצר המתקדם החדש שלה Filet 2.0. מְאוּחָר יוֹתֵר. יתר על כן, הן אינן החברה היחידה בתחום המדגימה את הפוטנציאל העצום של ייצור תוסף לסייע בפתרון בעיות הקשורות לדיג יתר על ידי מתן חלופות ללקוחות.
העתיד של שימור האוקיינוסים: הדפסת תלת מימד ושיתוף פעולה
במבט לעתיד, השילוב של טכנולוגיות מתפתחות כמו הדפסת תלת מימד, יחד עם שותפויות מחוזקות בתחומים שונים, יביאו תקווה גדולה לקידום יעדי פיתוח בר-קיימא באוקיינוס. מאמצים של חברות כמו Kind Designs, Artec, Fishy Filaments ו-Revo Foods (בין רבים אחרים) מוכיחים את הפוטנציאל של הדפסת תלת מימד לפתור מגוון אתגרים סביבתיים, כולל שיקום בתי גידול ופלסטיק ממוחזר לפסולת לייצור מזון בר קיימא. טכנולוגיות אלו לא רק מספקות פתרונות מיידיים אלא גם סוללות את הדרך לאסטרטגיות ארוכות טווח לשימור האוקיינוס.
על ידי המשך פיתוח ויישום פתרונות חדישים אלה, הדפסת תלת מימד יכולה להתקדם משמעותית בהגנה ושיקום האוקיינוסים שלנו, להבטיח עתיד בריא וגמיש יותר למערכות אקולוגיות ימיות ולקהילות הנשענות עליהן. ככל שמתפתחים שיתוף פעולה וחדשנות טכנולוגית, הפוטנציאל לניהול אוקיינוס בר קיימא ויעיל הופך לנגיש יותר ויותר.
