TEMES

Aprofitar el poder del plàncton: un enfocament revolucionari per a la indústria

Com ja sabem, el plàncton constitueix la base de la cadena alimentària marina i té un paper vital en el suport dels ecosistemes marins. A més d’aquestes funcions tan importants, els descobriments científics recents han revelat que el plàncton també pot ser útil per a aplicacions industrials, revolucionant diverses indústries i obrint noves possibilitats per a solucions sostenibles i ecològiques. Aquí us explico alguns d’aquests usos i intentaré exposar-ne els pros i els contres.

L’ús del plàncton a la biotecnologia i altres indústries relacionades amb la biologia

Una de les àrees més prometedores on es fa servir el plàncton és el camp de la biotecnologia. El plàncton és una font rica de compostos bioactius únics i diversos, inclosos enzims, lípids i metabòlits secundaris, que tenen un potencial immens. Per exemple, els enzims derivats del plàncton es poden utilitzar en l’elaboració de productes farmacèutics i additius alimentaris. Els lípids extrets del plàncton es poden utilitzar en cosmètics, suplements nutricionals (per exemple, els àcids grassos omega-3) i pinsos d’aqüicultura. Els metabòlits secundaris derivats del plàncton, com ara algunes toxines, han demostrat ser tractaments prometedors per a la malaltia d’Alzheimer, càncer, diabetis, sida, esquizofrènia, inflamació, al·lèrgia, osteoporosi, asma, dolor, etc.

A més, el plàncton ha demostrat un gran potencial en les pràctiques aqüícoles sostenibles, com a font d’aliment natural i nutritiu per a larves de peixos i gambes, reduint la dependència dels peixos capturats a la natura per a la farina de peix i minimitzant l’impacte ambiental de l’aqüicultura.

El plàncton també s’utilitza en la producció de biofertilitzants, que poden millorar el creixement i la productivitat dels cultius sense necessitat de productes químics sintètics, i en el tractament d’aigües residuals, ja que tenen la capacitat d’eliminar els contaminants i l’excés de nutrients de les masses d’aigua, ajudant a mitigar la contaminació de l’aigua i l'eutrofització.

fig221215214729.jpg

Conjunt d’algues del fitoplàncton - Foto: Albert Calbet

El poder del plàncton com a biocombustible

Els biocombustibles, fonts d’energia renovables derivades de materials biològics, han sorgit com una solució prometedora per reduir la dependència dels combustibles fòssils, que són finits, i mitigar el canvi climàtic. Si bé els biocombustibles tradicionals solen derivar-se de cultius com el blat de moro i la canya de sucre, els avenços recents han posat de manifest el potencial del plàncton com a font sostenible i eficient de biocombustible.

A més, el fitoplàncton ofereix avantatges únics com a font de biocombustible, pel seu ràpid creixement, alt contingut en lípids i potencial per al cultiu sostenible. D’una banda, els lípids extrets del plàncton es poden processar per produir biodièsel. D’altra banda, el plàncton es pot conrear en entorns controlats, com ara bioreactors o estanys oberts, utilitzant la llum solar, el diòxid de carboni, els nutrients i aigua de mar, reduint la competència pels recursos d’aigua dolça, que és una preocupació important en els cultius tradicionals de biocombustibles. A més, el plàncton es pot cultivar utilitzant espais no conreables, cosa que el converteix en una opció viable per a la producció de biocombustibles sense competir amb els cultius alimentaris.

L’ús del plàncton com a biocombustible ofereix diversos beneficis addicionals. Com que té el potencial de reduir significativament les emissions de gasos d’efecte hivernacle, ja que la producció i la combustió de biocombustibles generalment alliberen en total menys diòxid de carboni en comparació amb els combustibles fòssils, o com que es pot conrear a les aigües locals, la producció de biocombustible de plàncton es pot descentralitzar, reduint la necessitat de transport de combustible a llarga distància i els impactes ambientals associats.

El potencial de les diatomees en la construcció

Les diatomees, algues microscòpiques unicel·lulars, no només són contribuents importants als ecosistemes marins, sinó que també ofereixen propietats úniques que les converteixen en un material prometedor per a la construcció.

Les diatomees posseeixen parets cel·lulars de sílice intricades, anomenades frústuls, amb diverses formes i patrons, que tenen una gran resistència, durabilitat i estabilitat tèrmica, cosa que els fa ideals per a diverses aplicacions de construcció. Els frústuls de diatomees es poden collir de la “terra de diatomees”, una roca sedimentària natural composta per diatomees fossilitzades, o es poden cultivar en entorns controlats.

Igualment, els frústuls de diatomees es poden processar en forma de diatomita, un material lleuger i porós que es pot utilitzar en la producció de ciment, formigó i materials d’aïllament, materials que ofereixen diversos avantatges, com ara un millor aïllament, un pes reduït i una major durabilitat, en comparació amb els materials tradicionals. A més, les diatomees tenen el potencial de millorar la qualitat de l’aire interior dels edificis, perquè els materials a base de diatomites tenen una alta porositat, que permet una major circulació de l’aire i poden ajudar a regular la humitat i absorbir els contaminants de l’aire interior, contribuint a un ambient interior més saludable. Tanmateix, no sé si amb l’aire deixen escapar la calor (o el fred) dels edificis.

Finalment, l’ús de diatomees en la construcció també té el potencial de reduir la petjada ambiental dels edificis, perquè aquests materials tenen una petjada de carboni més baixa en comparació amb els materials de construcció tradicionals, ja que les diatomees segresten el diòxid de carboni durant el seu procés de creixement. En definitiva, l’ús de les diatomees en la construcció és una alternativa sostenible i ecològica als materials convencionals.

fig221216191652.jpg

Diatomea marina - Foto: Albert Calbet

Una petita gran solució per alimentar la nostra població en continu creixement

No volia acabar aquest apunt sense explorar l’ús del plàncton per pal·liar un dels principals problemes als quals s’enfronten les poblacions humanes, la fam.

A mesura que la població mundial continua augmentant, amb estimacions que arriben als 9.700 milions el 2050, trobar solucions sostenibles i escalables per alimentar les nostres comunitats esdevé cada cop més important. Si bé l’agricultura, la ramaderia i l’aqüicultura tradicionals han estat l’eix vertebrador dels nostres sistemes alimentaris, el plàncton és una solució petita, però poderosa, i molt prometedora.

En l'àmbit nutricional, el plàncton és ric en àcids grassos essencials, proteïnes, vitamines i minerals, cosa que el converteix en una font d’aliments rica en nutrients.

Un dels principals avantatges d’utilitzar el plàncton com a font d’aliment és la seva notable capacitat de reproduir-se ràpidament. A més, el plàncton autòtrof requereix recursos mínims per al creixement, principalment la llum solar i els nutrients, i això el converteix en una opció eficient i respectuosa amb el medi ambient per a la producció d’aliments. A més, el plàncton es pot conrear de manera sostenible mitjançant tècniques innovadores com el cultiu vertical, que permet minimitzar l’espai i tenir producció durant tot l’any, independentment de les condicions meteorològiques, tot minimitzant el risc de sobrepesca o d’esgotament de les poblacions naturals de plàncton.

El potencial del plàncton com a font d’aliment no es limita al present, sinó que també ofereix una promesa per al futur. A mesura que el canvi climàtic continua alterant l’agricultura i la pesca tradicionals, el cultiu de plàncton pot servir com una alternativa resistent a les variacions climàtiques. A més, amb la seva alta taxa de creixement i densitat de nutrients acumulats, el plàncton té el potencial d’abordar la desnutrició i la inseguretat alimentària, especialment en poblacions vulnerables.

fig221202184217.jpg

Copèpode marí, integrant del plàncton i aliment comú de moltes espècies de peixos - Foto: Albert Calbet

Riscos i reptes associats a l’ús del plàncton en la indústria

Malgrat els beneficis potencials, hi ha reptes i consideracions relacionades amb l’ús del plàncton en la indústria. Un dels principals reptes és l’escalabilitat del seu cultiu. Tot i que el plàncton pot créixer ràpidament, aconseguir el cultiu i la producció a gran escala d’aquests organismes encara és un repte tecnològic i logístic que requereix més investigació i desenvolupament. Una altra dificultat són els impactes ambientals potencials del cultiu de plàncton, com ara la contaminació per excés de nutrients, la modificació genètica i els impactes sobre els ecosistemes marins. Per això, la gestió, la legislació i el seguiment acurats de les pràctiques de cultiu de plàncton són necessaris per garantir la sostenibilitat ambiental i minimitzar-ne els possibles impactes negatius.

A més, i potser el més important, encara s’està avaluant la viabilitat econòmica i la competitivitat de costos de la producció de plàncton en comparació amb les alternatives tradicionals. Es necessiten més investigacions, avenços tecnològics i polítiques de suport per fer que el plàncton sigui econòmicament viable i comercialment escalable per als seus molts usos.