عصر جدید صنعت دریایی با فنّاوری نانو

بیوتکنولوژی دریایی از تنوع موجود در فرم، ساختار، فیزیولوژی و شیمی ارگانیسم‌های دریایی بهره می‌گیرد. اغلب موجودات دریایی، ساختارها، مسیر‌های متابولیکی، سیستم‌های تکثیر و مکانیزم‌های احساسی و دفاعی خاص و منحصربه‌فردی دارند که بشر می‌تواند از آن‌ها استفاده کند. از طرف دیگر، نانوتکنولوژی یا فنّاوری نانو به هنر دست‌کاری مواد در مقیاس اتمی، مولکولی و چند مولکولی گفته می‌شود که نوید دهندۀ ایجاد عصر جدید در صنعت دریایی است. به منظور آگاهی بیشتر در زمینۀ این مباحث و نقش آن‌ها در صنعت دریایی، مانا مصاحبه اختصاصی با دکتر سرجی دوبرت‌سو رئیس انجمن بیوتکنولوژی دریایی اروپا ترتیب داده است، گزیده‌ای از این گفتگو از نظرتان می‌گذرد.

کد خبر: ۸۴۷۳۴

تاریخ: ۰۲ مهر ۱۳۹۸ - ۱۴:۲۰

لطفاً در مورد کاربرد‌های بالقوۀ بیوتکنولوژی دریایی و نانوتکنولوژی در محیط دریایی توضیح بفرمایید.
بیوتکنولوژی دریایی از تنوع موجودات زندۀ دریایی به نفع بشر بهره‌گیری و استفاده می‌کند. در حالی که این شاخه علمی نسبتاً جدید است، اما قدمت سوابق و مدارک مربوط به استفاده از موجودات زندۀ دریایی در طب پزشکی و یا در بخش منبع غذایی به بیش ۳۰۰۰ سال قبل باز می‌گردد. امروزه، رشد سریع تکنولوژی مولکول، ژنتیک و رباتیک دانشمندان را قادر می‌سازد تا منابع دریایی را برای کاربرد‌های متنوع در زمینۀ غذا، پزشکی، دارویی، صنایع محیطی و انرژی کشف و توسعه دهند.
علم بیوتکنولوژی دریایی به سرعت در حال گسترش است و بسیاری از کشور‌هایی که خطوط ساحلی طولانی دارند به محیط دریایی و ارگانیسم‌های دریایی به عنوان منبع محصولات صنعتی جدید غذا، انرژی تجدید پذیر، دارویی و کاربرد‌های سلامت محیطی چشم دوخته‌اند.
اگرچه تحقیقات زیادی در این زمینه صورت گرفته است، اما همیشه فضا برای تحقیقات بیشتر وجود دارد و هنوز زوایای پنهان زیادی وجود دارد که باید کشف شوند، قطعاً این امر با مطالعات و تحقیقات علمی میسر خواهد شد.
از سوی دیگر نانوتکنولوژی به دست‌کاری مواد در مقیاس نانومتر اطلاق می‌شود. در این مقیاس، مواد می‌توانند ویژگی و خواص فیزیکی و شیمیایی جدیدی به دست آورند که کاربرد‌های مختلفی در صنعت دریایی خواهند داشت. برای مثال با کمک نانوتکنولوژی می‌توانیم نانوحسگرها، نانوکپسول‌ها و نانوپوشش‌ها را به منظور محافظت بدنۀ کشتی از خوردگی و تجمع خزه، محافظت سطح، بسته‌بندی هوشمند و کاربرد‌های ساختاری دیگر بسازیم.

عمده نانوتکنولوژی در صنعت دریایی کدامند؟ و چه اهداف جاه‌طلبانه‌ای را دنبال می‌کند؟
انجمن بیوتکنولوژی دریایی اروپا در مطالعۀ اخیر خود، نانوپوش‌های فوتوکاتالیستی اکسید فلز را برای جلوگیری از آلودگی بیولوژیکی توسعه داده است. آلودگی بیولوژیکی (Biofouling) به رشد ناخواسته و تجمع موجودات زنده دریایی بر روی ساختار مصنوعی غوطه‌ور در آب دریا و سطوح ساخت بشر مانند شناور‌ها اشاره دارد. آلودگی بیولوژیکی مشکلات فنی و اقتصادی فراوانی را در پی دارد. چنانچه کشور‌های جهان سالانه میلیارد‌ها دلار را صرف کنترل و پرداختن به مشکلات ناشی از آلودگی بیولوژیکی می‌کنند. اما خوشبختانه نانوپوشش‌های ضدخزه جلوی آلودگی بیولوژیکی که سبب آلوده کردن محیط دریا می‌شود را خواهند گرفت.
این انجمن، نانوپوشش‌های ZnO که نسبت به پوشش‌های سنتی ضدخزه، سمّ کمتر تولید می کند را توسعه داده است. نانوپوشش‌های ZnO محافظت را از طریق تولید گونه‌های فعال (واکنش‌پذیر) اکسیژن ROS فراهم می‌کنند.
گونه‌های فعال (واکنش‌پذیر) اکسیژن ROS به سرعت هر موجود زندۀ دریایی آلودۀ چسبیده به بدنۀ کشتی را تجزیه می‌کنند و اجازۀ تجمع در محیط را نمی‌دهند. اما ناگفته نماند که تحقیقات بیشتری پیش از به کارگیری این نانوپوشش‌ها در صنعت ضروری به نظر می‌رسد. همچنین افزایش تولید نانوپوشش‌های فوتوکاتالیستی و بررسی دقیق سمی بودن آن‌ها در برابر گونه‌های دریایی غیرهدف، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

ارزشمندترین اقدامات از سوی کدام کشور‌ها در بخش بیوتکنولوژی صورت گرفته است؟
اکثر شرکت‌های فعال در حوزۀ بیوتکنولوژی دریایی در اتحادیۀ اروپا و آمریکا قرار دارند. کشور‌هایی مانند فرانسه و انگلستان نقش پیشگام را در بیوتکنولوژی دریایی بر عهده دارند. هرچند در آمریکا یک استراتژی ملی هماهنگ برای این بخش وجود ندارد، اما در نقطۀ روبه‌رو، اروپا استراتژی Mare’s Blue Growth را توسعه داده است که اهداف بلندمدت و خوش‌بینانه‌ای را دنبال می‌کند.

چه چالش‌هایی بر سر راه بیوتکنولوژی دریایی قرار دارد؟
چالش اصلی در بیوتکنولوژی دریایی این است که نتایج علمی و تحقیقاتی در دسترس، عمدتاً به کاربرد‌های عملیاتی در صنایع تبدیل نشده‌اند. البته این امر مستلزم زمان و منابع کافی است.
به گفته دکتر آنتونیو ترینکون نویسنده کتاب "چالش‌های عظیم در بیوتکنولوژی دریایی"، تقویت و ارتقای سطح دانش نسبت به محیط دریایی، مهم‌ترین دغدغه و چالش به شمار می‌آید.
در عین حال باید بر روی بهبود تکنیک‌های کشت ارگانیسم‌های دریایی، کشف توان ژنتیکی، درک روابط هم‌زیستی بین برخی از ارگانیسم‌های دریایی و همچنین درک زیست‌شناسی و شیمی آن‌ها متمرکز شویم.