Θα ήθελα να ξεκινήσω με κάποια γρήγορα παραδείγματα. Αυτά είναι μεταξογόνοι αδένες στην κοιλιά μιας αράχνης. Παράγουν έξι διαφορετικά είδη μεταξιού, που πλέκονται μεταξύ τους σε μία ίνα, πιο δυνατή από οποιαδήποτε ίνα έχουν φτιάξει ποτέ οι άνθρωποι. Η μόνη που πλησιάζει κάπως σε αυτήν είναι η ίνα αραμιδίου. Αλλά για να φτιαχτεί αυτή, χρειάζεται ακραίες θερμοκρασίες, ακραίες πιέσεις και πολλή μόλυνση. Κι όμως, η αράχνη τα καταφέρνει σε θερμοκρασία και πίεση περιβάλλοντος έχοντας για πρώτες ύλες νεκρές μύγες και νερό. Αυτό δείχνει ότι έχουμε πράγματα να μάθουμε. Αυτό το σκαθάρι ανιχνεύει φωτιά στο δάσος από 80 χλμ. μακριά. Περίπου 10.000 φορές το εύρος των ανθρώπινων πυρανιχνευτών. Ακόμη, αυτός ο μικρούλης δεν χρειάζεται καλώδια που να συνδέονται με εργοστάσιο που καίει ορυκτά καύσιμα.
Αυτά τα δύο παραδείγματα δίνουν μία γεύση του τι μπορεί να μας δώσει ο βιομιμητισμός. Αν μαθαίναμε να κάνουμε τα πράγματα έτσι όπως τα κάνει η φύση, θα είχαμε 10 φορές, 100 φόρες, ίσως και 1.000 φόρες περισσότερη οικονομία σε πρώτες ύλες και ενέργεια. Και αν είναι να προοδεύσουμε με την επανάσταση της βιώσιμης ανάπτυξης, πιστεύω ότι υπάρχουν τρεις μεγάλες αλλαγές που πρέπει να πετύχουμε. Πρώτον, ριζική αύξηση στην απόδοση των πρώτων υλών. Δεύτερoν, μετάβαση από ένα γραμμικό, σπάταλο, ρυπαντικό τρόπο χρήσης πρώτων υλών σε ένα μοντέλο κλειστού βρόγχου. Και τρίτον, μετάβαση από μία οικονομία ορυκτών καυσίμων σε μία ηλιακή οικονομία. Και για τα τρία, πιστεύω, ο βιομιμητισμός έχει πολλές από τις λύσεις που χρειαζόμαστε.
Δείτε τη φύση σαν κατάλογο προϊόντων, που όλα τους έχουν το πλεονέκτημα μίας περιόδου έρευνας και ανάπτυξης 3,8 δισεκατομμυρίων ετών. Με βάση αυτό το επίπεδο επένδυσης, είναι λογικό να τα χρησιμοποιήσουμε. Θα σας μιλήσω για κάποια έργα που εξερεύνησαν τις ιδέες αυτές. Ας αρχίσουμε με τη ριζική αύξηση στην απόδοση των πρώτων υλών. Όταν δουλεύαμε στο Έργο «Εδέμ», έπρεπε να κατασκευάσουμε ένα τεράστιο θερμοκήπιο σε ένα μέρος, όχι μόνο ανώμαλο, αλλά συνεχώς μεταβαλλόμενο, επειδή ακόμη γινόταν εξόρυξη εκεί. Ήταν τεράστια πρόκληση και βιολογικά παραδείγματα ήταν αυτά που μας έδωσαν τις λύσεις. Για παράδειγμα, οι σαπουνόφουσκες μας βοήθησαν να φτιάξουμε μία κτιριακή μορφή που θα είχε αποτέλεσμα ασχέτως του τελικού επιπέδου του εδάφους. Μελετώντας τους κόκκους γύρης και τα ακτινόζωα και τα μόρια άνθρακα φτιάξαμε την πιο αποδοτική δομική λύση χρησιμοποιώντας εξάγωνα και πεντάγωνα.
Η επόμενη κίνηση ήταν ότι θέλαμε να μεγιστοποιήσουμε το μέγεθος των εξαγώνων αυτών. Και γι'αυτό, έπρεπε να βρούμε μία εναλλακτική για το γυαλί, που είναι πολύ περιορισμένο σε θέμα μεγέθους μονάδας. Στη φύση, υπάρχουν πολλά παραδείγματα αποδοτικών δομών με βάση πεπιεσμένες μεμβράνες. Έτσι, αρχίσαμε να μελετούμε το υλικό ETFE. Είναι υψηλής αντοχής πολυμερές. Το τοποθετείς σε τρία στρώματα, το ενώνεις στις άκρες, και το φουσκώνεις. Το καταπληκτικό με αυτό το υλικό είναι ότι το φτιάχνεις σε μονάδες μεγέθους περίπου 7 φορές όσο η μονάδα γυαλιού. Και είχε μόνο το 1% του βάρους του διπλού γυαλιού. Άρα, οικονομία 100 φορές υψηλότερη. Διαπιστώσαμε ότι μπήκαμε σε ένα θετικό
κύκλο όπου η μία ανακάλυψη βοηθούσε την επόμενη. Με αυτά τα τεράστια, ελαφριά μαξιλάρια, χρειαστήκαμε πολύ λιγότερο ατσάλι. Με λιγότερο ατσάλι, παίρναμε περισσότερο φως, που σήμαινε ότι δεν χρειαζόμασταν πολλή παραπάνω θέρμανση το χειμώνα. Και με μικρότερο τελικό βάρος υπερδομής, είχαμε μεγάλη οικονομία στα θεμέλια. Στο τέλος του έργου, είδαμε ότι το βάρος της υπερδομής αυτής ήταν μικρότερο από το βάρος του αέρα εντός του κτιρίου.
Νομίζω ότι το Έργο «Εδέμ» είναι ένα καλό παράδειγμα για το πώς οι ιδέες της βιολογίας οδηγούν σε ριζική αύξηση της απόδοσης των πρώτων υλών -- έχουμε την ίδια λειτουργικότητα, αλλά με ένα κλάσμα των αναγκαίων πρώτων υλών. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα στη φύση που μας παρέχουν παρόμοιες λύσεις. Για παράδειγμα, μπορούμε να φτιάξουμε υπερ-αποδοτικές στέγες βασιζόμενοι στα τεράστια νούφαρα του Αμαζονίου, ολόκληρα κτίρια εμπνευσμένα από τα κελύφη θαλάσσιων σαλιγκαριών, πανάλαφρες γέφυρες εμπνευσμένες από φυτικά κύτταρα. Υπάρχει ένας κόσμος ομορφιάς και απόδοσης προς εξερεύνηση με τη φύση ως σχεδιαστικό εργαλείο.
Τώρα, θα ήθελα να μιλήσω για την ιδέα μετάβασης σε κλειστό βρόγχο. Ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιούμε τις πρώτες ύλες είναι ότι τις εξορύσσουμε, τις μετατρέπουμε σε βραχύβια προϊόντα και μετά τα πετάμε. Η φύση έχει διαφορετική λειτουργία. Στα οικοσυστήματα, τα απορρίμματα ενός οργανισμού είναι θρεπτικά για κάτι άλλο στο σύστημα αυτό. Και υπάρχουν μερικά παραδείγματα έργων που προσπάθησαν να μιμηθούν τα οικοσυστήματα. Ένα από τα αγαπημένα μου λέγεται Έργο «Χαρτόκουτο σε Χαβιάρι» του Graham Wiles. Στην περιοχή εκείνη, υπήρχαν πολλά μαγαζιά και εστιατόρια που παρήγαγαν απορρίμματα φαγητού, χαρτόκουτων και πλαστικού. Κατέληγαν σε χωματερή. Το πανέξυπνο είναι το τι έκαναν με τα χαρτόκουτα. Θα σας το δείξω με αυτό το βίντεο.
Συνέλεξαν τα χαρτόκουτα από τα εστιατόρια. Τα έκαναν κομμάτια και τα πούλησαν σε ιππικά κέντρα ως "κρεβάτια" για άλογα. Όταν αυτά λερώνονταν, τα ξανασυνέλεγαν. Τα έβαλαν σε συστήματα κομποστοποίησης, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται σκουλήκια, που τα τάιζαν σε σιβηρικούς οξύρρυγχους, που παρήγαγαν χαβιάρι, που πουλούσαν στα εστιατόρια. Έτσι, μία γραμμική διαδικασία μετατράπηκε σε μοντέλο κλειστού βρόγχου παράγοντας περισσότερη αξία στην πορεία. Ο Graham Wiles συνέχισε να προσθέτει περισσότερα στοιχεία σε αυτήν, μετατρέποντας ρυάκια απορροής σε στοιχεία με αξία. Και όπως τα φυσικά συστήματα τείνουν να αποκτούν ποικιλομορφία και ανθεκτικότητα με το πέρασμα του χρόνου, είναι λογικό με το έργο αυτό ότι ο αριθμός των πιθανοτήτων συνεχίζει να αυξάνεται. Ξέρω ότι είναι περίεργο παράδειγμα, αλλά οι προεκτάσεις του είναι ρηξικέλευθες, καθώς υποδεικνύει ότι θα μπορούσαμε να μετατρέψουμε ένα μεγάλο πρόβλημα, τα απορρίμματα, σε μεγάλη ευκαιρία.
Ειδικά στις πόλεις -- ας δούμε ολόκληρο το μεταβολισμό πόλεων και ας τα δούμε ως ευκαιρίες. Αυτό κάνουμε στο επόμενο έργο για το οποίο θα μιλήσω, το Έργο «Mobius», όπου προσπαθούμε να συνδυάσουμε διάφορες δραστηριότητες μέσα σε ένα κτίριο, έτσι ώστε τα απορρίμματα της μίας να είναι η πηγή για την άλλη. Και το είδος των στοιχείων για τα οποία μιλάω είναι, πρώτων, έχουμε ένα εστιατόριο μέσα σε ένα παραγωγικό θερμοκήπιο, περίπου όπως αυτό στο Άμστερνταμ που λέγεται De Kas. Μετά, έχουμε έναν αναερόβιο αποδομητή που αντιμετωπίζει όλα τα βιοδιασπώμενα απορρίμματα της περιοχής, μετατρέποντάς τα σε θέρμανση του θερμοκηπίου και ηλεκτρισμό για όλο το δίκτυο. Έχουμε επίσης ένα σύστημα καθαρισμού νερού για τα νερά απορροής, ώστε να γίνουν καθαρό νερό, και ένα σύστημα παραγωγής ενέργειας από τα στερεά χρησιμοποιώντας φυτά και μικροοργανισμούς. Έχουμε μία ιχθυοκαλλιέργεια που τρέφεται με υπολείμματα λαχανικών από την κουζίνα και σκουλήκια από την κομποστοποίηση και που δίνει ψάρια πίσω στο εστιατόριο. Και έχουμε επίσης μία καφετέρια, με τα υπολείμματα κόκκων καφέ ως υπόστρωμα για την ανάπτυξη μανιταριών.
Άρα, βλέπετε ότι συνδυάζουμε κύκλους τροφής, ενέργειας, νερού και απορριμμάτων μέσα σε ένα κτίριο. Και για πλάκα, το προτείναμε αυτό για έναν κυκλικό κόμβο στο κεντρικό Λονδίνο, που αυτή τη στιγμή είναι ένα χάλι. Μερικοί μπορεί να το αναγνωρίζετε. Με κάποιον σχεδιασμό, θα μπορούσαμε να μεταμορφώσουμε ένα χώρο γεμάτο αυτοκίνητα σε ένα χώρο που παρέχει ανοιχτωσιά για τους ανθρώπους, που τους συνδέει με το φαγητό και μετατρέπει τα απορρίμματα σε ευκαιρίες κλειστού βρόγχου.
Το τελικό έργο για το οποίο θα μιλήσω είναι το Έργο «Δάσος Σαχάρα», το οποίο μελετάμε αυτήν την περίοδο. Μπορεί κάποιους να σας εκπλήσσει το γεγονός ότι μεγάλες περιοχές που σήμερα είναι έρημος πριν κάποιο διάστημα είχαν δάση. Για παράδειγμα, όταν ο Ιούλιος Καίσαρας έφτασε στη Βόρεια Αφρική, τεράστιες περιοχές της Βόρειας Αφρικής ήταν καλυμμένες με δάση κέδρων και κυπαρισσιών. Κατά την εξέλιξη της ζωής στη Γη, ήταν ο αποικισμός της γης από φυτά που βοήθησε στη δημιουργία του φιλόξενου κλίματος που έχουμε σήμερα. Το αντίστροφο ισχύει επίσης. Όσο περισσότερη βλάστηση χάνουμε, τόσο περισσότερο επιτείνουμε την κλιματική αλλαγή που οδηγεί σε περαιτέρω ερημοποίηση. Αυτό το βίντεο δείχνει τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα στο πέρασμα κάποιων χρόνων. Όπως βλέπετε, τα όρια των ερήμων αυτών μετακινούνται αρκετά. Αυτό εγείρει το ερώτημα του αν μπορούμε να αλλάξουμε τις συνθήκες στα όρια αυτά για να εμποδίσουμε ή να αναστρέψουμε την ερημοποίηση.
Αν δείτε κάποιους από τους οργανισμούς που εξελίχθηκαν για να ζουν στην έρημο, υπάρχουν ορισμένες εκπληκτικές προσαρμογές στην έλλειψη νερού. Αυτό είναι το σκαθάρι της ερήμου Ναμίμπια και ανέπτυξε έναν τρόπο λήψης φρέσκου νερού στην έρημο. Όταν βγαίνει έξω τη νύχτα, ανεβαίνει σε έναν αμμόλοφο, και επειδή έχει ένα κατάμαυρο κέλυφος, μπορεί να εκπέμπει θερμότητα και να γίνεται λίγο πιο κρύο από το περιβάλλον του. Έτσι, όταν το υγρό αεράκι φυσάει από τη θάλασσα, σχηματίζονται σταγόνες στο
κέλυφος του σκαθαριού. Πριν την ανατολή, σηκώνει το κέλυφος, το νερό κατεβαίνει στο στόμα του, πίνει και ξανακρύβεται για το υπόλοιπο της ημέρας. Η ευφυΐα αυτή, αν μπορούμε να την ονομάσουμε έτσι, συνεχίζεται. Αν δείτε το κέλυφος του σκαθαριού, υπάρχουν μικρά εξογκώματα σε αυτό. Αυτά είναι υδρόφιλα, δηλαδή έλκουν το νερό. Ανάμεσά τους, υπάρχει ένα κέρινο τελείωμα που απωθεί το νερό. Αποτέλεσμα αυτού είναι ότι καθώς οι σταγόνες σχηματίζονται στα εξογκώματα, σχηματίζουν μικρά σφαιρίδια, δηλαδή είναι πολύ πιο ευέλικτα απ' ό,τι αν δημιουργούνταν ένα στρώμα νερού πάνω σε όλο το κέλυφος. Άρα, ακόμη κι αν ο αέρας έχει ελάχιστη υγρασία, το σκαθάρι μπορεί να συλλέξει νερό και να καταφέρει να πιει. Εκπληκτικό παράδειγμα προσαρμογής σε ένα πολύ περιορισμένο περιβάλλον από θέμα πρώτων υλών -- και με την έννοια αυτή, πολύ σχετικό με τις προκλήσεις που θα αντιμετωπίσουμε τα επόμενα χρόνια, τις επόμενες δεκαετίες.
Συνεργαζόμαστε με αυτόν που εφηύρε το «Θερμοκήπιο Θαλασσινού Νερού». Αυτό είναι σχεδιασμένο για ξηρές παραθαλάσσιες περιοχές και η λειτουργία του βασίζεται σε έναν τοίχο με γρίλιες εξάτμισης όπου ρίχνουμε θαλασσινό νερό, έτσι ώστε ο αέρας που περνάει γίνεται αρκετά υγρός και στη συνέχεια ψύχεται. Έτσι, μέσα έχει δροσιά και υγρασία, δηλαδή τα φυτά χρειάζονται λιγότερο νερό για να μεγαλώσουν. Στο πίσω μέρος του θερμοκηπίου, η υγρασία αυτή συμπυκνώνεται σε καθαρό νερό με παρόμοιο τρόπο με αυτόν του σκαθαριού. Στο πρώτο «Θερμοκήπιο Θαλασσινού Νερού» διαπιστώθηκε ότι παρήγαγε λίγο περισσότερο καθαρό νερό από αυτό που χρειάζονταν τα φυτά σε αυτό. Έτσι, άρχισαν να το διανέμουν στη γύρω περιοχή. Ο συνδυασμός αυτού με την αυξημένη υγρασία είχε ένα απίστευτο αποτέλεσμα στη γύρω περιοχή. Η φωτογραφία αυτή λήφθηκε την ημέρα ολοκλήρωσης του έργου και ένα χρόνο μετά, ήταν έτσι. Ήταν σαν μία σταγόνα πράσινου μελανιού που απλώνεται από το κτίριο μετατρέποντας την άγονη γη σε βιολογικά παραγωγική -- και με την έννοια αυτή, πήγαμε πέρα από το βιώσιμο σχεδιασμό στον σχεδιασμό αποκατάστασης.
Έτσι θέλαμε να το μεγεθύνουμε κι άλλο εφαρμόζοντας ιδέες βιομιμητισμού για τη μεγιστοποίηση των πλεονεκτημάτων. Όταν σκεφτόμαστε τη φύση, συχνά μας έρχεται στο μυαλό μόνο ο ανταγωνισμός. Αλλά στα ώριμα οικοσυστήματα, είναι εξίσου πιθανό να βρούμε παραδείγματα συμβιωτικών σχέσεων. Μία σημαντική αρχή βιομιμητισμού είναι να βρούμε τρόπους συνδυασμού τεχνολογιών σε συμβιωτική σχέση. Και τεχνολογία που καταλήξαμε ως ιδανικό σύντροφο για το «Θερμοκήπιο Θαλασσινού Νερού» είναι η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια που χρησιμοποιεί ηλιακά κάτοπτρα που εστιάζουν την ηλιακή θερμότητα για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Για να δείτε πού φτάνει η τεχνολογία αυτή, σκεφτείτε ότι παίρνουμε 10.000 φορές περισσότερη ενέργεια από τον ήλιο κάθε χρόνο από αυτή που χρησιμοποιούμε σε κάθε μορφή -- 10.000 φορές. Άρα τα ενεργειακά προβλήματά μας δεν είναι άλυτα. Είναι πρόκληση για την ευφυΐα μας. Το είδος των συνεργιών για το οποίο μιλάω είναι ότι και οι δύο αυτές τεχνολογίες λειτουργούν πολύ καλά σε καυτές, ηλιόλουστες ερήμους. Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια χρειάζεται απιονισμένο νερό. Αυτό ακριβώς που παράγει το «Θερμοκήπιο Θαλασσινού Νερού». Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια παράγει άχρηστη θερμότητα. Αυτήν μπορούμε να τη
χρησιμοποιήσουμε για την εξάτμιση θαλασσινού νερού και ενίσχυση των πλεονεκτημάτων αποκατάστασης. Και τέλος, στη σκιά από τα κάτοπτρα, μπορούμε να καλλιεργήσουμε διάφορες σοδειές που δεν θα αναπτύσσονταν σε άμεσο ηλιακό φως. Να πώς θα φαινόταν ένα τέτοιο έργο. Η ιδέα είναι να δημιουργήσουμε ένα φράκτη θερμοκηπίων κόντρα στον άνεμο. Θα είχαμε εργοστάσια ηλιακής ενέργειας σε τακτά διαστήματα στη σειρά.
Ορισμένοι μπορεί να αναρωτιέστε τι θα κάναμε με όλα τα άλατα. Με το βιομιμητισμό, αν έχεις μία αχρησιμοποίητη πηγή, δεν λες "Πώς θα το πετάξω;" Λες "Τι μπορώ να προσθέσω στο σύστημα για να δημιουργήσω περισσότερη αξία;" Και διαπιστώνουμε ότι τα διάφορα πράγματα κρυσταλλοποιούνται σε διαφορετικά στάδια. Όταν εξατμίζεται νερό, το πρώτο που κρυσταλλοποιείται είναι το ανθρακικό ασβέστιο. Αυτό μαζεύεται στις γρίλιες -- να πώς φαίνεται στα αριστερά -- που σταδιακά αποκτούν μία κρούστα ανθρακικού ασβεστίου. Μετά από λίγο, μπορούμε να το πάρουμε αυτό, να το χρησιμοποιήσουμε ως ελαφρύ οικοδομικό υλικό. Και αν σκέφτεστε τον άνθρακα σε αυτό, αυτός θα είχε εξαχθεί από την ατμόσφαιρα, στη θάλασσα και μετά σε ένα δομικό προϊόν.
Το επόμενο είναι το χλωριούχο νάτριο. Και αυτό μπορεί να γίνει οικοδομικό υλικό, όπως εδώ. Αυτό είναι ένα ξενοδοχείο στη Βολιβία. Μετά από αυτό, υπάρχουν διάφορα στοιχεία που μπορούμε να πάρουμε, όπως φωσφορικά, που χρειαζόμαστε για τον εμπλουτισμό του εδάφους στις ερήμους. Και υπάρχουν σχεδόν όλα τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα στο θαλασσινό νερό. Άρα θα μπορούσαμε να εξάγουμε πολύτιμα στοιχεία όπως το λίθιο για υψηλής απόδοσης μπαταρίες. Σε τμήματα του Περσικού Κόλπου, το θαλασσινό νερό, η αλατότητά του αυξάνεται σταδιακά, λόγω της απόρριψης των λυμάτων αλατιού των εργοστασίων αφαλάτωσης. Οδηγείται έτσι το οικοσύστημα κοντά στην κατάρρευση. Τώρα θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το αλατόνερο. Αν το εξατμίσουμε, μπορούμε να ενισχύσουμε την αποκατάσταση και να πάρουμε τα άλατα, μετατρέποντας ένα επείγον πρόβλημα απορριμμάτων σε μεγάλη ευκαιρία. Το Έργο «Δάσος Σαχάρα» είναι ένα μοντέλο για το πώς μπορούμε να παράγουμε τροφή με μηδενικό αποτύπωμα άνθρακα, άφθονη ανανεώσιμη ενέργεια σε ορισμένα άνυδρα μέρη του πλανήτη, καθώς και αναστροφή της ερημοποίησης σε κάποιες περιοχές.
Επιστρέφοντας στις μεγάλες προκλήσεις που ανέφερα στην αρχή: ριζική αύξηση στην απόδοση των πρώτων υλών, κλειστοί βρόγχοι και ηλιακή οικονομία. Δεν είναι μόνο εφικτές, είναι απαραίτητες. Και πιστεύω ότι η μελέτη του τρόπου που η φύση λύνει προβλήματα θα μας δώσει πολλές λύσεις. Αλλά περισσότερο από καθετί, αυτό που μας δίνει αυτή η σκέψη είναι ένας πολύ θετικός τρόπος να μιλάμε για βιώσιμο σχεδιασμό. Πολλές ομιλίες για το περιβάλλον χρησιμοποιούν αρνητική γλώσσα. Αλλά εδώ μιλάμε για συνεργασία, αφθονία, βελτιστοποίηση. Και αυτό είναι σημαντικό.
Ο Antoine de Saint-Exupery είπε κάποτε "Αν θέλεις να φτιάξεις μία αρμάδα πλοίων, δεν κάθεσαι να μιλάς για την ξυλουργική. Όχι, πρέπει να βάλεις φωτιά στις ψυχές των ανθρώπων με οράματα για την εξερεύνηση μακρινών ακτών". Αυτό πρέπει να κάνουμε, οπότε ας είμαστε θετικοί και ας προοδεύσουμε με αυτό που θα μπορούσε να είναι η πιο ωραία περίοδος καινοτομίας που είδαμε ποτέ.
Σας ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)