Það vakti athygli í vikunni þegar tilkynnt var um fyrsta samning Kína og Bandaríkjanna um að takmarka losun gróðurhúsaloftlegunda. Ljóst er að þessi stærstu iðnveldi heims hafa ærið verk fyrir höndum ef þau hyggjast koma böndum á orkunotkun sína – svo ærið að forsetar landanna tveggja kölluðu beinlínis eftir “orkubyltingu” við tækifærið.
Þeir félagar eru ekki þeir einu sem hafa áttað sig á að breytinga er þörf og í því verkefni getur náttúran sjálf verið helsti bandamaðurinn. Það er allavega skoðun æ stækkandi hóps vísindamanna, með bandaríska líffræðinginn Janine Benyus í broddi fylkingar.
Bandaríski líffræðingurinn Janine Benyus er í fararbroddi fylkingar vísindamanna sem telja að náttúran sjálf geti verið helsti bandamaðurinn í baráttunni gegn losun gróðurhúsalofttegunda.
Vísindamennirnir benda á að með því að nota náttúrulegar lausnir sem aðrar lífverur hafa þróað með sér frá því að líf kviknaði á jörðinni fyrir 3.8 milljörðum ára megi minnka kolefnisútblástur, framleiða orku án jarðefnaeldsneytis og binda koldíoxíð með skilvirkari leiðum en hingað til, svo eitthvað sé nefnt. Hegðun annarra lífvera getur nefnilega verið fyrirmynd fyrir umhverfisvænar lausnir á mörgum þeim vandamálum sem mennirnir standa frammi fyrir. Lausnir sem eru áhugaverðar, hagnýtar og sjálfbærar.
Kosturinn við að nýta sér þær aðferðir sem aðrar lífverur hafa tileinkað sér er t.d. sá að náttúruleg ferli leiða til hringrásar í stað óhemjumikils úrgangs. Þá nota lífverur vatnslausnir í stað mengandi leysiefna og framleiðslan fer fram við tiltölulega lágt hitastig í stað orkukrefjandi framleiðsluferla eins og oftast eru notaðir í iðnaðarsamfélagi okkar.
Þessi hugmyndafræði kallast lífhermun, eða á ensku biomimicry, sem dregið er af grísku orðunum bios = líf og mimesis = eftirhermun. Lífhermun gengur út frá þeirri hugmynd að náttúran sé innblástur fyrir vísindamenn, hönnuði og verkfræðinga. Hún byggir á því að samvinna líffræðinga og tæknisérfræðinga leiði til þess að sú þekking og tæknikunnátta sem við mennirnir höfum áunnið okkur á síðustu hundrað árum verði notuð til að yfirfæra milljarða ára langa þróun lífs á jörðinni í lausnir okkur til hagsbóta. Með öðrum orðum að maðurinn tileinki sér náttúruleg form, ferli og samskipti lífvera í vistkerfum í meira mæli en hingað til og að náttúran sé allt í senn fyrirmynd, leiðbeinandi og mælikvarði (“model, mentor and measure”) fyrir sjálfbæra umhverfisvæna hönnun. Hornsteinn lífhermunar er að nota náttúruna sem fyrirmynd í stað þess að nýta eingöngu auðlindir hennar.
Tæknin í liði með náttúrunni
Upphaf lífhermunar sem umhverfishreyfingar markast af útgáfu bókarinnar Biomimicry: Innovation Inspired by Nature eftir Janine Benyus, sem kom út árið 1997. Í bókinni lýsir Benyus þeirri sýn sinni að besti kosturinn fyrir sjálfbæra nýsköpun og tækninýjungar megi finna í ævafornum aðferðum og efnaferlum sem þróast hafa hjá milljónum mismunandi tegunda, allt frá því að fyrstu örverurnar komu fram á sjónarsviðið.
Benyus leggur áherslu á að nútímasamfélagið sé í æ ríkari mæli komið úr sambandi við náttúruna, hvort sem litið er á iðnaðarrekinn landbúnað eða mengandi stóriðnaðarframleiðslu. Hinn stóraukni fólksfjöldi á heimsvísu og nútímahegðun hafi dregið stórlega úr fjölbreytileika lífvera og aukið álag á viðkvæmum lífssvæðum og útblástur gróðurhúsalofttegunda. Því sé þörf á hugarfarsbreytingu í þá átt að virða náttúruna og læra af henni í stað þess að ganga á auðlindir hennar.
Þessi viðhorf eiga augljóslega rætur að rekja til ýmissa grasrótarsamtaka umhverfissinna frá síðari hluta 20. aldarinnar þegar margir fóru að benda á skuggahliðar tækni- og iðnaðarvæðingu vesturlanda.
Þessi viðhorf eiga augljóslega rætur að rekja til ýmissa grasrótarsamtaka umhverfissinna frá síðari hluta 20. aldarinnar þegar margir fóru að benda á skuggahliðar tækni- og iðnaðarvæðingu vesturlanda. Það sem gerir lífhermun hins vegar sérstaka í þessu samhengi er að Benyus og fylgismenn hennar eru alls ekki á móti tækninýjungum, heldur vilja nota þær til sjálfbærrar vöruhönnunar.
Benyus er talsmaður þess að tæknin bjóði upp á tækifæri til að hugsa hlutina upp á nýtt. Lífhermun er að mörgu leyti byltingarkennd stefna en á sama tíma höfðar hún til almennrar skynsemi með því að koma í veg fyrir sóun og ofnýtingu.
Fræ í hundshári og skipulögð óreiða frumskóga
Þó lífhermun sem fræðigrein sé nýstárleg, má finna dæmi þess að vísindamenn og hönnuðir fyrri tíma hafi horft til náttúrunnar í sinni vinnu. Þannig byggðu teikningar Leonardo da Vinci af fljúgandi vél á athugunum hans á hreyfingum fugla. Úr heimi byggingarlistar má nefna Eiffel turninn í París, en sterkasta bein líkamans, lærleggurinn var fyrirmynd uppbyggingar hans. Eitt vinsælasta dæmið um lífhermun frá fyrri hluta 20. aldarinnar er franski rennilásinn sem Svisslendingurinn George de Mestral hannaði eftir að hann uppgötvaði í gönguferð í Ölpunum árið 1941 að ákveðin blómafræ af körfublómaætt festust það vandlega við feld hundsins hans að erfitt var að losa þau. Þegar hann skoðaði þetta nánar í smásjá tók hann eftir því að svifhár á fræjunum hafa króka á endanum sem beinlínis kræktust í hár hundsins. Þetta leiddi síðan til þess að 1952 fékk de Mestral einkaleyfi á franska rennilásnum sem allir kannast við og samanstendur af mjúkri hlið sem líkist feldi dýra og harðari hlið með krókum sem læsa rennilásnum saman.
Eitt vinsælasta dæmið um lífhermun frá fyrri hluta 20. aldarinnar er franski rennilásinn sem Svisslendingurinn George de Mestral hannaði eftir að hann uppgötvaði í gönguferð í Ölpunum árið 1941 að ákveðin blómafræ af körfublómaætt festust það vandlega við feld hundsins hans að erfitt var að losa þau. Þegar hann skoðaði þetta nánar í smásjá tók hann eftir því að svifhár á fræjunum hafa króka á endanum sem beinlínis kræktust í hár hundsins.
Allt eru þetta dæmi um innblástur frá náttúrunni við vöruhönnun en talsmenn nútíma lífhermunar leggja áherslu á að ekki sé fullnægjandi að hanna vöru eingöngu með náttúruleg form sem fyrirmynd. Einnig þurfi að huga að framleiðsluferli vörunnar, til dæmis með því að nota ekki eiturefni eða orkufrek framleiðsluferli og þar að auki að skoða allt lífsferli vörunnar, þar með talda hönnun, flutning, viðskiptahætti og endurvinnslu við lok lífstíma hennar. Með því eru heilu vistkerfin og samskipti lífvera innan þeirra notuð sem fyrirmynd. Allt skal þetta vera hluti af kerfi sem í heild sinni miðar að því að koma í samt lag aftur og viðhalda auðlindum jarðar, líkt og náttúruleg hringrás vistkerfa gerir.
Gagnrýnendur lífhermunar benda stundum á að náttúruleg ferli og form séu það flókin að erfitt geti verið fyrir verkfræðinga nútímans að hanna samkvæmt þeim. Til dæmis sé mun hagstæðara við fjöldaframleiðslu að framleiða ferkantaða hluti en óreglulega. Þetta er að vísu ekki rétt í öllum tilvikum og frægt er dæmið um teppaframleiðandann Interface sem hagræddi framleiðslunni umtalsvert með því að líkja eftir skipulagðri óreiðu frumskóga. Interface hannaði slembiraðaðar teppaflísar, mismunandi að lögun og lit, sem gerði teppalagningu fljótlegri og kom í veg fyrir sóun á afgöngum.
Sterkasta bein líkamans, lærleggurinn, var fyrirmynd uppbyggingar Eiffel turnsins í París.
Hins vegar má taka undir að verkfræði 20. aldarinnar ráði ekki við mjög flókna uppbyggingu eins og oft er að finna í lífríkinu. Í því sambandi benda talsmenn lífhermunar á síaukna möguleika í hönnun vegna þeirrar byltingar í tölvu- og upplýsingartækni sem orðið hefur. Í nýlegu viðtali segir Janine Benyus að með tilkomu þrívíddarprentara sé í enn ríkari mæli hægt að leita í smiðju náttúrunnar. Stafræn framleiðslutækni geri minnkandi efnanotkun við framleiðslu mögulega og bjóði upp á form sem ekki er hægt að búa til með hefðbundnum framleiðsluháttum. Mikilvægasta áskorunin nú sé að tileinka okkur náttúrulega efnafræði með efnum sem hægt er að taka í sundur og brjóta niður á einfaldan hátt, líkt og í vistkerfum náttúrunnar. Þar vísar Benyus til þess að í vistkerfum verði lífræn efnasambönd til í vatnslausnum og við tiltölulega lágt hitastig og úrgangur einnar lífveru sé um leið hráefni annarrar. Þetta séu mikilvæg atriði sem hafa þarf í huga við alla hönnun.
Stórfyrirtæki uppgötva lífhermun
Óhætt er að fullyrða að hugmyndir Benyus og samstarfsmanna hennar hafa fengið byr undir báða vængi á síðustu árum. Japönsk háhraðalest sem var endurhönnuð til að ferðast hraðar, nota minni orku og framleiða minni hávaða með því að líkja eftir goggi fugla og orkunýtnar vindmyllur gerðar með tennt blöð í líkingu við bægsli hnúfubaks eru einungis tvö af ótalmörgum dæmum um lífhermun sem unnið er að á ýmsum stöðum í heiminum. Nýlegar greinar um lífhermun í viðskiptablöðum eins og Bloomberg í ágúst í fyrra og Forbes í apríl síðastliðnum, sýna að hugmyndir lífhermunar eru löngu komnar út fyrir litla og einangraða hópa umhverfisverndarsinna. Stór alþjóðleg fyrirtæki á borð við Boeing og Nike sjá tækifæri í lífhermun til að auka hagkvæmni í rekstri og hafa unnið með Benyus í gegnum stofnunina Biomimicry 3.8 sem hún stofnaði ásamt öðrum eftir að bók hennar kom út.
Einmitt þetta, að tengja saman fræðimannasamfélagið og atvinnulífið, er eitt af lykilatriðum lífhermunar
Benyus hefur unnið til margra bandarískra og alþjóðlegra verðlauna fyrir störf sín og er vinsæll fyrirlesari. Þá setti Harvard háskóli fyrir nokkrum árum á fót nýja stofnun innan sinna veggja sem vinnur að rannsóknum sem byggja eingöngu á innblæstri frá náttúrunni. Wyss stofnunin svokallaða vinnur markvisst með aðilum einkafyrirtækja að því að niðurstöður grunnrannsókna nýtist viðskiptalífinu sem best. Einmitt þetta, að tengja saman fræðimannasamfélagið og atvinnulífið, er eitt af lykilatriðum lífhermunar. Í dag leggur Benyus mesta áherslu á að koma upp svæðisbundnum miðstöðvum um allan heim þar sem vísindamenn, fyrirtæki og hönnuðir geta starfað saman við lífhermun til að þróa tæknilausnir fyrir komandi framtíð.
Lífhermun næsta óþekkt á Íslandi
Á síðasta ári skrifaði greinarhöfundur meistaraprófsritgerð í umhverfis- og auðlindafræði við Háskóla Íslands um hugtakið lífhermun og stöðu hennar á Íslandi. Við gerð ritgerðarinnar var m.a. rætt við 22 íslenska fræðimenn og þátttakendur í fyrirtækjarekstri. Þessi samtöl leiddu til einnar af meginniðurstöðum rannsóknarinnar; að þrátt fyrir að lífhermun sé í stöðugum vexti erlendis sé hún næsta óþekkt hér á landi.
Íslensk dæmi um lífhermun eru tiltölulega sjaldgæf og bakgrunnur hennar er að mestu óþekktur. Eitt stórt fyrirtæki, Össur, vinnur stöðugt að þróun stoðkerfa sem líkja eftir náttúrulegum fyrirmyndum og því má segja að starfsmenn Össurar vinni alla daga að eins konar lífhermun. Þar fyrir utan mátti greina einangruð verkefni sem vissulega eru innblásin af náttúrulegum ferlum og formum. Án þess að fara út í einstaka dæmi má þó fullyrða að hin skipulega aðferðarfræði lífhermunar, þar sem litið er til alls ferilsins við að þróa sjálfbærar og umhverfisvænar tæknilausnir, var ekki til staðar.
Stoðtæknifyrirtækið Össur vinnur stöðugt að þróun stoðkerfa sem líkja eftir náttúrulegum fyrirmyndum og því má segja að starfsmenn Össurar vinni alla daga að eins konar lífhermun.
Þegar viðmælendur voru spurðir hvers vegna þeir teldu að aðferðafræði lífhermunar væri svo lítið notuð hérlendis nefndu margir hverjir skort á fjármunum, vöntun á heildarsýn og langtímamarkmiði stjórnvalda og ekki síst litla samvinnu á milli menntastofnana, en lífhermun byggir á því að fá líffræðinga að hönnunarborðinu með verkfræðingum og tæknifólki. Allt má þetta vissulega til sanns vegar færa og greinilegt er að ákveðin hugarfarsbreyting er nauðsynleg til að koma lífhermun meira á framfæri hérlendis.
Á hinn bóginn voru allir viðmælendurnir jákvæðir á framtíðarmöguleika lífhermunar fyrir íslenskt atvinnulíf. Í því sambandi má m.a. benda á að töluverð áhersla virðist vera hjá stjórnvöldum og íslensku atvinnulífi á að útvíkka möguleika í umhverfisvænni og skilvirkri orkunýtingu, í vistvænni byggingarlist og í klasamyndun fyrirtækja og framleiðsluferla til betri hráefnanýtingar.
Með þá vitneskju í huga að skilvirk ferli finnast víða í náttúrunni og að úrgangur einnar lífveru er orkugjafi annarrar segir heilbrigð skynsemi manni að lausnir fyrir umhverfisvæna vöruhönnun og framleiðslu megi finna í kringum okkur í ríkari mæli en við nýtum okkur í dag. Víst er að lífhermun er á hraðri leið með að verða almennt viðurkennd fræðigrein í nágrannalöndum okkar og því vert fyrir íslenskt atvinnulíf að fylgjast grannt með þessari framþróun á komandi misserum og árum.
