Επιχειρηματικότητα, Καινοτομία και Γαλάζια Βιοτεχνολογία: Καλλιεργώντας Μικροφύκη για μία Βιώσιμη Οικονομία

*Των Μάριου Παπαγεωργίου και Παναγιώτη Κοντάκου

 “ Μια φορά στα χίλια χρόνια, του πελάγου τα τελώνια, μες στα σκοτεινά τα φύκια, μες τα πράσινα χαλίκια.
Το φυτεύουνε και βγαίνει, πριν ο ήλιος ανατείλει, το μαγεύουνε και βγαίνει, το θαλασσινό τριφύλλι. […] ”

(«Το Θαλασσινό Τριφύλλι», Οδυσσέα Ελύτη, Ποιητική συλλογή ‘Τα Ρω του Έρωτα’, 1972)

Τί είναι η Γαλάζια Οικονομία
Η γαλάζια οικονομία και ανάπτυξη αναφέρεται σε όλες τις οικονομικές δραστηριότητες που έχουν άμεση ή έμμεση σχέση με τους ωκεανούς, τις θάλασσες και τις ακτές καθώς και τη διασφάλιση της αειφόρου χρήσης και διατήρησης των θαλασσών. Η γαλάζια οικονομία καλύπτει ένα ευρύ φάσμα διασυνδεδεμένων υφιστάμενων και αναδυόμενων τομέων. Οι υφιστάμενοι τομείς καλύπτουν δραστηριότητες όπως την υδατοκαλλιέργεια, την αλιεία, την επεξεργασία ψαριών, τη ναυπηγική βιομηχανία και την επισκευή, τα λιμάνια, τον παράκτιο τουρισμό, τις θαλάσσιες μεταφορές και τη θαλάσσια εξόρυξη πετρελαίου και αερίου. Αναδυόμενοι τομείς περιλαμβάνουν δραστηριότητες όπως την αφαλάτωση, τη θαλάσσια και παράκτια προστασία, την υπεράκτια αιολική και κυματική ενέργεια και τη θαλάσσια βιοοικονομία και βιοτεχνολογία.

Θαλάσσια ή Γαλάζια Βιοτεχνολογία: Ένας αναδυόμενος και υποσχόμενος τομέας
Στο άρθρο αυτό, το οποίο αποτελεί συνέχεια μίας σειράς πρόσφατων δημοσιευμάτων μας που στόχο έχουν να ανακαινίσουν το έμπρακτο ενδιαφέρον, οικονομικό και επιστημονικό, ευρύτερα για την θάλασσα, θα αναφερθούμε σε ένα από τους αναδυόμενους και υποσχόμενους τομείς της γαλάζιας οικονομίας, τη θαλάσσια βιοτεχνολογία. 

Η γαλάζια βιοτεχνολογία ως επιστήμη ασχολείται με την εξερεύνηση της βιοποικιλότητας της θάλασσας και την εκμετάλλευση των θαλάσσιων οργανισμών. Υπάρχει ένα τεράστιο φάσμα ανανεώσιμων θαλάσσιων οργανισμών (ψάρια, φύκια και μικροοργανισμοί) που μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη νέων προϊόντων, τα οποία μπορεί με τη σειρά τους να ωφελήσουν την κοινωνία. 

Η θαλάσσια βιοτεχνολογία (γαλάζια βιοτεχνολογία) είναι ένας τομέας όπου τα προϊόντα παράγονται ή αναπτύσσονται από μεγάλη ποικιλία θαλάσσιων ζώων και φυτών και έχουν ποικίλες εφαρμογές διαφόρων τύπων. Ο τομέας αυτός περιλαμβάνει επίσης την υδατοκαλλιέργεια, όπου οι υδρόβιοι οργανισμοί καλλιεργούνται και χρησιμοποιούνται για τρόφιμα, βιοκαύσιμα, καλλυντικά, φαρμακευτικά και άλλα προϊόντα. 

Στη γεωργία, τα κτηνιατρικά προϊόντα και την υδατοκαλλιέργεια, η θαλάσσια βιοτεχνολογία συνέβαλλε στην παραγωγή εμβολίων και στη βελτίωση της διατροφής των ζώων. Στις βιομηχανικές διεργασίες και στην κατασκευή προϊόντων μέσω της χρήσης ενζύμων οδήγησε στην παραγωγή απορρυπαντικών, πολτού και χαρτιού, υφασμάτων και βιομάζας. 

Τέλος, στην παραγωγή ενέργειας, η θαλάσσια βιοτεχνολογία μπορεί να παράγει μεγάλες ποσότητες ελαίων χρησιμοποιώντας τα μικροφύκη (microalgae).

Με βάση στοιχεία του ΟΟΣΑ που συλλέχθηκαν από τη βιομηχανία της θαλάσσιας βιοτεχνολογίας, ο τομέας της βιομάζας φυκών στην Ευρώπη απασχολεί σήμερα 14.000 άτομα και έχει προστιθέμενη αξία που ανέρχεται σε 1.69 δισ. ευρώ, συμπεραλβανομένων της έρευνας και ανάπτυξης, της παραγωγής εξοπλισμού και των θέσεων εργασίας της ευρύτερης εφοδιαστικής αλυσίδας που εξαρτώνται από την παραγωγή στον τομέα των φυκών (algae).

Η αξιοποίηση της βιοτεχνολογίας συμβάλλει στην ανάπτυξη της οικονομίας της ΕΕ και παρέχει νέες θέσεις εργασίας, ενώ παράλληλα υποστηρίζει την αειφόρο ανάπτυξη, τη δημόσια υγεία και την προστασία του περιβάλλοντος (The 2018 Annual Economic Report on EU Blue Economy). Ενδεικτικά, στην παραγωγή ενέργειας, μέσω της χρήσης της τεχνολογίας μικροφύκης μπορεί να παραχθεί ένας θεωρητικός όγκος 20.000-80.000 λίτρα ελαίου ανά εκτάριο ετησίως (European Science Foundation Marine Board, 2010).

Θαλάσσια Βλάστηση: Το «Θαλασσινό Τριφύλλι» 
 

Φωτό: Caulerpa prolifera (Μακροφύκη)

Η θαλάσσια βλάστηση συνίσταται από φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, συνήθως ορατούς με το γυμνό μάτι, που ζουν προσκολλημένοι (βράχια) ή ριζωμένοι (άμμος) στον πυθμένα της θάλασσας (Ελληνική Φυκολογική Εταιρεία). Η θαλάσσια βλάστηση αποτελείται από:
•    Eξελικτικά κατώτερα φυτά που ανήκουν στα φύκη, γνωστά ως Μακροφύκη (Χλωροφύκη, Φαιοφύκη, Ροδοφύκη). Αυτά, δεν έχουν βλαστούς, φύλλα, ρίζες, δεν σχηματίζουν σπέρματα, άνθη ή καρπούς, όπως τα ανώτερα φυτά (θαλάσσια και χερσαία). Υπάρχουν επίσης φύκη μικροσκοπικά, όπως για παράδειγμα αυτά που συμμετέχουν στο φυτοπλαγκτό, και αποκαλούνται συλλογικά Mικροφύκη, στα οποία αναφερόμαστε εκταταμένα παρακάτω.
•    Eξελικτικά ανώτερα φυτά, γνωστά ως Θαλάσσια Αγγειόσπερμα. Αυτά, σε αντίθεση με τα φύκη, έχουν φύλλα, βλαστούς, ρίζες, σπέρματα και άνθη. Τα περισσότερα θαλάσσια αγγειόσπερμα έχουν παρόμοια μορφολογία, με λεπτά φύλλα σαν λεπίδες.

Τα φύκη αποτελούν μία από τις σημαντικότερες και ταυτόχρονα ανεξερεύνητες φυσικές πηγές του πλανήτη αφού περισσότερα από 1 εκατομμύρια είδη φυκών εκτιμώνται ότι υπάρχουν στους ωκεανούς. Αν και τα φύκη χρησιμοποιούνταν από τον άνθρωπο για διατροφικούς λόγους, μόλις που έχουμε ξεκινήσει να τα καλλιεργούμε προς όφελος της ανθρωπότητας αλλά και του πλανήτη. 

Μικροφύκη: Πράσινος χρυσός σε νερό της θάλασσας

 

 
Φωτό: Μικροφύκη σε μικροσκόπιο

Τις τελευταίες δεκαετίες ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς και οι φυσικοί πόροι του πλανήτη σταδιακά λιγοστεύουν. Ρίχνοντας μόνο μια ματιά στη θάλασσα, παρατηρούμε πως τα παγκόσμια αποθέματα εξαντλούνται με ανησυχητικό ρυθμό. Σύμφωνα με την επιστημονική έρευνα, τα μικροφύκη αποτελούν πολλά υποσχόμενους φωτοσυνθετικούς μικροοργανισμούς και μία καινοτόμα λύση σε προβλήματα τροφής, ενέργειας και υγείας. 

Τα μικροφύκη είναι μικροσκοπικά υδρόβια φυτά, αόρατα στο γυμνό μάτι (συνήθως 0.2- 200 μm), που καλλιεργώνται με διάφορες μεθόδους, όπως μεταξύ άλλων σε διαφανείς σωλήνες γεμάτους με θαλασσινό νερό. Χρησιμοποιώντας μόνο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και ήλιο, τα μικροφύκη παράγουν βιομάζα με ατέλειωτες δυνατότητες (άνθρακα, υδρογονάθρακα, ηλεκτρισμό, βιοκαύσιμα, Ωμέγα 3 λιπαρά, κ.α.). Όσον αφορά την ανθρώπινη διατροφή, τα μικροφύκη προσφέρουν αντιοξειδωτικά, πρωτεΐνες, μέταλλα, βιταμίνες και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, αναγνωρίζοντάς την ως μια υπερτροφή (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 
Τα μικροφύκη δε χρειάζονται πόσιμο αλλά θαλασσινό νερό για την παραγωγή τους (1kg καλαμπόκι = 900L πόσιμου νερού, 1kg μικροάλγη = <100L θαλασσινού νερού) και δεν απαιτούν τη δέσμευση γόνιμης αγροτικής γης, αφού μπορεί να αναπαραχθούν σε οποιοδήποτε περιβάλλον. Αναπτύσσονται 10 φορές ταχύτερα από τα χερσαία φυτά και λιγότερο από ένα δέκατο της γης είναι αναγκαίο για την παραγωγή ισοδύναμης ποσότητας βιομάζας.

Ο στόχος είναι η διαρκής πρόοδος ώστε να καταστούν όλα τα στάδια αυτής της αλυσίδας παραγωγής, από την καλλιέργεια στην συγκομιδή και από την επεξεργασία στην τελική κυκλοφορία του προϊόντος, φθηνότερα και πιο αποδοτικά.

 

Καινοτομία στη Γαλάζια Βιοτεχνολογία
Η ανεξερεύνητη και όχι επαρκώς μελετημένη φύση μεγάλου μέρους του βυθού φανερώνει τις μεγάλες δυνατότητες των θαλάσσιων οργανισμών να προσφέρουν νέα δεδομένα και να συμβάλουν στη γαλάζια ανάπτυξη. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπάρχει πλέον η υποβρύχια τεχνολογία που απαιτείται για εξερεύνηση της θάλασσας και ανάλυση της θαλάσσιας ζωής.

Η συντονισμένη δράση της Ευρωπαϊκής Ένωσης, στα αρχικά στάδια που διανύει σήμερα η γαλάζια βιοτεχνολογία, θα συμπληρώσει τις προσπάθειες των κρατών μελών της ώστε να δημιουργηθεί κρίσιμη μάζα για περαιτέρω ανάπτυξη του τομέα.
 

 
Φωτό: Καλλιέργεια μικρoφυκών με φωτοβιοαντιδραστήρες

Παρόλο που η απασχόληση στον τομέα αυτό στην Ευρώπη εξακολουθεί να κυμαίνεται σε σχετικά χαμηλά επίπεδα, η ανάπτυξή του αναμένεται ότι θα δημιουργήσει θέσεις εργασίας υψηλής εξειδίκευσης. Βραχυπρόθεσμα, ο τομέας προβλέπεται να αναδυθεί ως μικρή αγορά που θα αφορά προϊόντα υψηλής ποιότητας στους τομείς της υγείας, των καλλυντικών και των βιομηχανικών βιο-υλικών.

Μέχρι το 2020 μπορεί να αναπτυχθεί ως αγορά μεσαίου μεγέθους που θα επεκταθεί στην παραγωγή μεταβολιτών (αμινοξέα, αλκοόλες, βιταμίνες Β2 και Β12, μορφίνη και διάφορα αντιβιοτικά όπως η ερυθρομυκίνη και η βακιτρακίνη) και πρωτογενών ενώσεων (λιπιδίων, ζάχαρης, πολυμερών και πρωτεϊνών) με προορισμό τη βιομηχανία παραγωγής τροφίμων, ζωοτροφών και τη χημική βιομηχανία. Ακολούθως, περίπου 10 έτη από σήμερα, και εφόσον σημειωθεί σημαντική τεχνολογική πρόοδος, ο τομέας μπορεί να εξελιχθεί σε προμηθευτή μαζικών προϊόντων στην αγορά. (Μελέτη για τον Εντοπισμό Αναγκών σε Γαλάζιες Δεξιότητες στην Κυπριακή Οικονομία 2016-2026, ΑνΑΔ, 2016).

Η επιτάχυνση αυτής της διαδικασίας θα απαιτήσει τον συνδυασμό βασικής έρευνας στον τομέα της θαλάσσιας ζωής και εφαρμοσμένης έρευνας σε βιομηχανικές εφαρμογές οι οποίες, παρόλο που παρουσιάζουν μικρές πιθανότητες επιτυχίας, θα είναι πολύ αποδοτικές σε περίπτωση επιτυχίας.

Εν κατακλείδι, για τον σκοπό πληρότητα της ανάλυσής μας, παραθέτουμε μερικά παραδείγματα από επιχειρήσεις, υφιστάμενες αλλά και νεοσύστατες, που δραστηριοποιούνται και καινοτομούν ήδη στον τομέα της γαλάζιας βιοτεχνολογίας. 
 

 

Θεωρούμε πως η Κύπρος, με την άφθονη ηλιοφάνεια που διαθέτει, μπορεί να καινοτομήσει στον τομέα αυτό και να αποτελέσει παράδειγμα σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Ευελπιστούμε πως το παρόν άρθρο θα διαφωτίσει και συμβάλει στην αύξηση της ευαισθητοποίησης των φορέων χάραξης πολιτικής, του ιδιωτικού τομέα και του κοινού σχετικά με το δυναμικό που μπορεί να προσφέρει ο υποσχόμενος και συνεχώς αναπτυσσόμενος τομέας της γαλάζιας βιοτεχνολογίας και των μικροφυκών – κατά παρομοίωσην του «θαλασσινού τριφυλλιού» του δικού μας Οδυσσέα Ελύτη.

 

*Ο Δρ Παναγιώτης Κοντάκος είναι Επίκουρος Καθηγητής στη Διεθνή Επιχειρηματικότητα, Διευθυντής του μεταπτυχιακού προγράμματος ΜΒΑ και μέλος του Συμβουλίου του Πανεπιστημίου UCLan Cyprus.

O κ. Μάριος Παπαγεωργίου (MRes, MBA, BSc), είναι Θαλάσσιος Βιολόγος και Ωκεανογράφος, απόφοιτος των Πανεπιστημίων Plymouth και UCLan Cyprus και Ερευνητής στο Περιβαλλοντικό Κέντρο Ερευνών Ενάλια Φύσις.