Біоекономіка: про унікальне вікно можливостей для трансформації України
Хоч біоекономіка в Україні поки що і залишається маловивченою та недостатньо розвиненою через низку факторів, але війна створює унікальне вікно можливостей для звернення до неї, як до стратегії сталого розвитку.
Чому саме під час війни слід звернутись до біоекономіки?
По-перше, війна виснажує традиційні ресурси (енергії, сировини мало), створюючи потребу в інноваційних та відновлюваних джерелах, таких, як біопаливо або біоматеріали. Біоекономіка може допомогти швидко відновлювати зруйновані екосистеми та території.
По-друге, Україна має величезний біологічний і аграрний потенціал (родючі ґрунти, велика кількість біомаси), який можна використовувати для створення біоматеріалів, енергії та ліків. Переробка аграрних відходів може стати основою для біопаливної та біоматеріальної промисловості.
По-третє, в умовах руйнування енергетичної інфраструктури біоенергетика може забезпечити місцеві громади теплом та електроенергією, скоротивши залежність від викопного палива.
А ще – потреба в екологічній відбудові, адже війна призводить до значного забруднення довкілля (хімічне забруднення, руйнування ґрунтів). Біоекономіка пропонує природоохоронні рішення:
Війна стимулює пошук нових економічних моделей, і біоекономіка може стати точкою зростання для експорту інноваційної продукції (наприклад, біопластиків чи органічних продуктів).
Не можна оминути увагою і вимушену релокацію і необхідність створення робочих місць у громадах.
Місцеві біоекономічні ініціативи, такі як біогазові установки чи переробка відходів, можуть створювати робочі місця в сільській місцевості, що особливо важливо для переміщених громадян.
То які ж вигоди нам відкриває розвиток біоекономіки?
1) Заміна викопних ресурсів відновлюваними.
Біоекономіка — це шлях до сталого майбутнього, де відновлювані ресурси замінюють викопні, а інновації дозволяють мінімізувати шкоду для довкілля. Завдяки прикладам у різних сферах (енергетика, медицина, виробництво), біоекономіка демонструє, як можна економічно розвиватися без виснаження природних ресурсів.
2) Скорочення відходів і переробка
Біоекономіка стимулює розробку технологій для переробки та повторного використання матеріалів, зменшуючи потребу в нових видобутках. Наприклад, харчові відходи можуть використовуватись для виробництва біогазу чи добрив. Використання біологічних процесів (бактерій, грибів, рослин) для очищення забруднених земель та вод, дозволяючи повторно використовувати території та ресурси.
3) Розвиток альтернативних технологій
Біотехнології сприяють створенню енергоефективних рішень, які зменшують загальне споживання викопного палива.
Використання мікроорганізмів для видобутку рідкісноземельних металів або очищення старих гірничих порід зменшує потребу у традиційних методах видобування.
4) Стимулювання сталого сільського господарства
Культури, такі як ріпак, цукрова тростина чи міскантус, можуть використовуватись для виробництва біоенергії чи матеріалів. Біоекономіка сприяє впровадженню методів, які відновлюють родючість ґрунтів, запобігають ерозії та деградації земель, пов’язаних із видобувною діяльністю.
5) Підвищення ефективності використання ресурсів
Біотехнології дозволяють створювати нові матеріали з меншою кількістю сировини. Наприклад, виробництво біоетанолу з рослинних відходів значно зменшує потребу у новій біомасі. Використання бактерій для виробництва хімічних сполук чи матеріалів знижує залежність від видобутку корисних копалин.
6) Рекультивація територій
Після завершення видобувної діяльності біоекономіка може допомогти відновити екосистеми через посадку рослин, очищення вод та ґрунтів за допомогою мікроорганізмів.Біоекономіка здатна трансформувати колишні кар’єри та шахти в сільськогосподарські або лісові угіддя, створюючи нові джерела біологічних ресурсів.
7) Створення нових джерел доходу
Біоекономіка сприяє розвитку нових галузей, які використовують відновлювані ресурси, зменшуючи економічний тиск на надра.
Приклади економії надр завдяки біоекономіці
Приклади, які демонструють інтеграцію біоекономіки в сферу надрокористування
Біомайнинг у Чилі
Біомайнинг — це процес використання мікроорганізмів (бактерій або грибів) для вилучення металів з руди. Ця технологія є більш екологічно безпечною альтернативою традиційному видобутку корисних копалин, що використовує хімічні речовини для вилучення металів.
Чилійська мідна корпорація (Codelco) використовує мікроорганізми для вилучення міді з низьковмістових руд. Біомайнинг дозволяє зменшити використання хімікатів та води, що важливо в умовах дефіциту водних ресурсів у регіоні.
Це сприяє зменшенню хімічного забруднення, ефективнішому використанню ресурсів.
Чому Чилі є світовим лідером у біомайнингу?
Чилі є найбільшим у світі виробником міді та має значні запаси інших металів, таких як золото, срібло та молібден. Виснаження високоякісних руд і зростання екологічних вимог підштовхнули країну до впровадження біомайнингу як стратегії для зменшення екологічного впливу традиційного видобутку.
Чилі має велику кількість мідної руди низької якості, яка ідеально підходить для біомайнингу, а наявність природних мікроорганізмів, таких як Acidithiobacillus ferrooxidans та Leptospirillum ferrooxidans сприяють вилученню міді. Чилійські університети та дослідницькі центри активно працюють над удосконаленням методів біовилучення металів. Біомайнинг знижує викиди СО2, використання води та хімічних реагентів у порівнянні з традиційними методами.
Як працює біомайнинг?
Етап 1 – розпилення руди: подрібнена руда завантажується в спеціальні резервуари (біореактори) або розкладається на великих купах на поверхні землі.
Етап 2 – додавання мікроорганізмів: у руду додаються мікроорганізми, які здатні окислювати метали. Вони виробляють кислоти, які розчиняють метали у воді.
Етап 3 – збір розчину: отриманий розчин з металами (лікуват) збирається для подальшого очищення та вилучення цільового металу.
Етап 4 – вилучення металів: метали видобуваються з розчину за допомогою методів осадження, електролізу або інших хімічних процесів.
Чилі планує продовжувати впровадження біомайнингу як стратегічного напряму в гірничодобувній галузі. Очікується, що розвиток біотехнологій дозволить збільшити масштаби використання цієї технології та поширити її на інші метали. Біомайнинг у Чилі є прикладом інноваційного підходу до сталого видобутку корисних копалин, що може стати моделлю для інших країн, які прагнуть поєднувати економічний розвиток із збереженням довкілля.
Геотермальна енергія і видобуток в Ісландії
Фото: EnergyTransition | Ісландія успішно використовує геотермальні джерела енергії
В Ісландії геотермальні джерела використовуються для обігріву та електропостачання видобувних підприємств, таких як алюмінієві заводи. Це знижує вуглецевий слід і залежність від викопного палива.
Ісландія розташована на перетині тектонічних плит (Північноамериканської та Євразійської), що забезпечує високу геотермальну активність. Це дозволяє країні використовувати підземне тепло для виробництва електроенергії, опалення та промислових потреб.
Як працює видобуток геотермальної енергії?
Етап 1 – розвідування джерел: геологи вивчають підземні резервуари гарячої води та пари, які залягають у вулканічних регіонах. Обираються зони з температурою води понад 150°C для виробництва електроенергії.
Етап 2 – буріння свердловин: глибокі свердловини (1-3 км) використовуються для доступу до гарячої води та пари. Температура пари або води може сягати 200-300°C.
Етап 3 – виробництво енергії: гаряча вода або пара приводить у рух турбіни, що генерують електроенергію. Відпрацьована вода повертається під землю для підтримки ресурсу.
Етап 4 – використання залишкового тепла: гаряча вода, що залишилася після виробництва електроенергії, використовується для опалення домівок, теплиць, басейнів та інших об’єктів.
Які переваги геотермальна енергія дає економіці?
Ісландія повністю забезпечує свої потреби в електроенергії за рахунок відновлюваних джерел, включаючи геотермальну енергію. Алюмінієві заводи (основний експортний продукт Ісландії) використовують дешеву та чисту енергію. Геотермальні зони (Голуба Лагуна, гейзери) є ключовими туристичними атракціями. Геотермальні теплиці дозволяють вирощувати фрукти та овочі в умовах холодного клімату.
Геотермальна енергія є основою енергетичного успіху Ісландії, забезпечуючи сталий розвиток економіки, енергетичну незалежність та збереження навколишнього середовища. Ісландія слугує прикладом для інших країн, які прагнуть розвивати відновлювані джерела енергії.
Регенерація шахтних територій у Німеччині
Фото: журнал «Фокус»
Німеччина має багату історію видобутку вугілля, особливо в Рурському регіоні, який протягом десятиліть був центром індустріального розвитку. Однак з поступовим закриттям шахт через екологічні, економічні та соціальні фактори виникла потреба в регенерації шахтних територій. Це забезпечує нове життя колишнім промисловим зонам, сприяючи сталому розвитку та збереженню природного середовища.
Які підходи використовують до регенерації шахтних територій?
1) Екологічна регенерація:
2) Урбаністична регенерація:
Перетворення промислових об’єктів: колишні шахтні будівлі адаптуються під культурні центри, музеї, офіси або житлові комплекси.
Розвиток інфраструктури: будівництво сучасних житлових та бізнес-зон на колишніх шахтних територіях та розширення транспортної інфраструктури для забезпечення зв’язку з іншими регіонами.
3) Соціально-економічна трансформація:
Створення робочих місць: нові можливості для працевлаштування у сфері туризму, культури, відновлюваної енергетики та обслуговування.
Освіта та професійна перепідготовка: програми навчання для працівників шахт, які дозволяють їм адаптуватися до нових професій.
Регенерація шахтних територій у Німеччині є прикладом того, як можна ефективно інтегрувати екологічні, економічні та соціальні аспекти для досягнення сталого розвитку. Завдяки інноваційному підходу, Німеччина демонструє, як колишні промислові зони можуть стати центрами екологічного, культурного та економічного відродження.
Утилізація шахтних вод у Польщі
Фото: Anna Uciechowska/wikimedia
Польща є одним із найбільших виробників вугілля в Європі, і гірничодобувна промисловість має значний вплив на довкілля. Однією з найбільших екологічних проблем, пов’язаних із шахтами, є утворення шахтних вод, які містять підвищену концентрацію солей, важких металів та інших забруднюючих речовин.
У Польщі шахтні води з вугільних шахт очищаються за допомогою біотехнологій і використовуються для виробництва геотермальної енергії або в сільському господарстві.
Які інноваційні проєкти в Польщі особливо популярні?
Біоремедіація нафти у Канаді
Фото: www.ua-energy.org
Канада є одним із найбільших виробників нафти у світі, особливо зосереджених у нафтових пісках Альберти. Видобуток, транспортування та переробка нафти створюють ризики для довкілля через можливі витоки нафти, забруднення ґрунтів і водних ресурсів. У зв’язку з цим біоремедіація стала ключовим інструментом для відновлення екосистем.
Біоремедіація — це використання живих організмів, таких як бактерії, гриби або рослини, для очищення забруднених територій. Мікроорганізми розщеплюють вуглеводні, перетворюючи їх на нешкідливі сполуки, як-от вода, вуглекислий газ або біомаса.
У Альберті, Канада, компанії застосовують мікроорганізми для очищення земель, забруднених нафтовими розливами. Це дозволяє відновити території для подальшого сільськогосподарського використання.
Чому біоремедіація важлива для Канади? Канадські нафтові піски є джерелом значних обсягів відходів, включаючи забруднений ґрунт і водні відстійники. Уряд Канади запроваджує суворі норми для зменшення впливу нафтовидобувної галузі на довкілля. Біоремедіація є екологічно безпечним і економічно доцільним методом у порівнянні з механічними або хімічними методами очищення.
Видобуток літію з використанням екологічних методів у Болівії
Болівія володіє найбільшими у світі запасами літію, зосередженими у солончаку Салар-де-Уюні, що є найбільшим солончаком у світі.
Літій є ключовим компонентом для виробництва батарей, які використовуються в електромобілях, відновлюваній енергетиці та електроніці. Традиційні методи видобутку літію, які включають випаровування води з розсолів, мають значний екологічний вплив:
У Болівії розробляються методи видобутку літію з соляних озер з мінімальним впливом на навколишнє середовище. Застосовуються біотехнології для скорочення використання води і збереження біорізноманіття.
Болівія співпрацює з міжнародними компаніями для впровадження екологічних технологій. Наприклад, китайські, німецькі та американські фірми пропонують сучасні методи видобутку та обробки літію.
Відновлення родовищ у Великій Британії
Після закриття вугільних шахт у Великій Британії на їх місці створюють парки та природні заповідники.
Використовуються біотехнології для покращення якості ґрунтів і створення умов для повернення дикої природи.
Ці приклади демонструють, як інтеграція біоекономіки у сферу надрокористування може сприяти більш стійкому використанню природних ресурсів, зменшенню екологічного впливу і відновленню екосистем.
Людмила ЦИГАНОК, президентка Асоціації професіоналів довкілля PAEW спеціально для ESG Liga
