EKOLOGISK TEKNIK

Den ekologiska teknikens mål är ett samhälle i ekologisk balans. Detta blir då den överordnade norm som styr all teknikanvändning. Konkret innebär detta att den ekologiska tekniken försöker uppnå maximal nytta med ett minimum av resurser. De resurser som används skall så långt det någonsin är möjligt vara förnybara. Den ekologiska tekniken inriktar sig vidare främst på att tillfredställa primära basbehov såsom föda, skydd och värme.

Kretsloppstänkande
Ett annat utmärkande drag för den ekologiska tekniken ("ekotekniken") är kretsloppstänkandet. Här utnyttjas kunskap om levande systems kretslopp av materia, energi och levande organismer. Dessa kunskaper skall leda till en minimering av den negativa miljöpåverkan som nästan all (konventionell) teknik har idag.

Motiv för ekoteknik
Innan jag ger mig in på att redogöra för den mer konkreta ekologiska tekniken kan det kanske vara på sin plats att kort redogöra för de hotbilder som utgör de främsta motiven för övergång till en mer miljöanpassad teknikanvändning.

Kemisamhället
Redan i början på 60-talet beskrev Rachel Carson kemiindustrins effekter på miljön. Sedan dess har det skett åtskilligt. Tyvärr inte så ofta i positiv bemärkelse. Den ekologiska tekniken behövs för att upptäcka rester av organiska gifter i mark och vatten och för att demonstrera biologiska effekter av miljöstress.

Luften
Det förorenade luftrummet med minskande ozonskikt i atmosfärens övre del medverkar oroväckande till en långsam förskjutning av klimatzoner. Med avancerad biologisk kretsloppsteknik kan människan bättre utnyttja de naturliga flödena av materia mellan jordskorpa, vattendrag och atmosfär.

Vatten
Vi har problem med havssopor, algblomning och förorenat grundvatten. Ekologisk teknik kan användas för att tidigt påvisa föroreningar och deras effekter i vattenekosystem. Ekoteknik kan även bidra till en bättre färskvattenproduktion i framtiden.

Jorden
Att vi gör marken till soptipp, skapar jordflykt, erosion och saltjordar är ytterligare problem som ger motiv för en mer ekologisk teknikutveckling.

Analys och förebyggande
Som redan framgått ovan så handlar inte ekoteknik enbart om nya lösningar på gamla problem. Det handlar lika mycket om att diagnosticera och förebygga skador på människor och natur. Tidigare har vi för att upptäcka farliga ämnen använt våra sinnen.

Vi ser att växter och djur mår dåligt eller helt slås ut. Dessa metoder skall vi fortsätta med. De är dock inte tillräckliga för att upptäcka sådant som systemstress och vandrande kemikalier. En komplicerad kemi.industri fordrar dessvärre mer och mer komplicerade analysmetoder för att upptäcka skador i tid.

Miljötester
Ett sådant test för vattensystem heter ESTHER (Systems for Testing and Hazard Evaluation of Chemicals in the Aquatic Environment). Detta test har utvecklats av svenska havsforskare på uppdrag av Naturvårdsverket. Ett annat test MATS (Mark Test System) har utvecklats av markforskare på lantbruksuniversitetet.
Tecknen hopar sig som sagt på störda ekologiska system i svenska sötvatten, Östersjön och Västerhavet. ESTHER-programmet strävar efter att få fram enkla tester för att avgöra kemikaliers farlighetsgrad. MATS-testet söker komplettera dagens metoder för marktestning genom att ge mer fakta om de långsiktiga effekterna på marksystemen. Detta för att vi t ex inte skall luras att använda produkter som i korttidsstudier visat sig ofarliga men som på lång sikt har negativa konsekvenser för miljön. Vi får dock inte glömma klassiska mätmetoder som var och en kan tillägna sig t ex förändringen på lavar vid påverkan av olika ämnen.

Lösningar eller miljöterapi
De flesta av samhällets tekniska processer skulle i optimal mening kunna fungera som kretslopps.tekniker. De biologiska kretsloppstekniker (BIK) vi här skall beskriva handlar i huvudsak om att efterhärma redan befintliga kretslopp i naturen.

Metallutvinning
Ett exempel är kontrollerad metallutvinning med hjälp av bakterier. Metoden är idag mest utnyttjad i USA där man bl a utvinner järn och koppar med den. Den moderna formen av bakteriell lakning, som innebär att krossad malm lakas i ett slutet system är principiellt en miljövänlig metod och ett exempel på BIK-teknik. Lakvätskan återförs ständigt tills malmen är omsorgsfullt utlakad. Detta innebär bla att man har kontroll på tungmetallerna.

Renande bakterier
Ett annat och kanske ännu bättre exempel är återvinning av värdefulla metaller ur industriellt avloppsvatten, med hjälp av bakterier. Mikroorganismer kan även användas för att sanera och rena mark från resistenta organiska kemikalier. I svenska försök har man lyckats sanera jord och mark som blivit förorenad av kreosot från telefonstolpar och järnvägsslipers.

Rena och raffinera
Reningsverk med biologisk rening av avloppsvatten kan också sägas utnyttja integrerad BIK-teknik. Ett exempel härpå är anaerob jäsning av rötslam. Ett modernt agro- eller bioraffinaderi använder färsk växtbiomassa som råvara. Råvarorna omvandlas dels i kemiska processteg, dels i biologiska, med enzymer från svampar och bakterier.

Alternativt jord- och skogsbruk
Integrerad BIK-teknik förekommer exempelvis inom jordbruket. Lantbrukaren är beroende av såväl närings.ämnenas som vattnets kretslopp.

Alternativ odling är ett utmärkt exempel på ekologisk teknik. Internationellt börjar beteckningen ekologisk odling allt mer att slå igenom. Här görs prioritering mot kvalitet istället för kvantitet och man talar om ekologisk balans som ett viktigt mål med odlingen. Man använder flera grödor, varierar växtföljden, gödslar med svårlösliga gödselmedel. Odlingssystemet anpassas så att kulturorganismer och landskapet blir motståndskraftigt mot sjukdomar, skadegörare och ogräs.

Likadant är det inom skogsbruket där en optimalt uthållig virkesproduktion kräver avancerade kunskaper om skogsarternas livscykler och näringsvävarnas skydd mot biologiska invasioner.

Arter i människans tjänst
Hunden, svinet och kon har en mångtusenårig tradition som människans följeslagare. I framtiden kommer vi att få räkna med ett allt större samarbete med en rad mer eller mindre kända mikroorganismer av vilka en del använts i flera tusen år. Ett exempel härpå är mjölksyrabakterier och dess användning vid exempelvis surkålsframställning, en mikrobiell teknik för konservering och förädling.

Förnybar energi
Alla upptänkliga sätt att använda de flödande energikällorna i samklang med naturen kommer att spela en mycket stor roll när det gäller att tillgodose människans behov av värme och kylning. Vi behöver även hjälpenergi för drift av en lång räcka olika produkter och processer såsom transportmedel och kommunikationsapparatur. Vi har tidigare nämnt biogasframställning genom rötning av organiskt "avfall". Här åstadkomms en högvärdig energiform lämplig för såväl uppvärmning som fordonsdrift. När det gäller energitekniken har vi även följande exempel: värmeväxling, ventilation och isolering. Organismernas ytförstorande knep för att växla värme kan härmas med mekaniska, ytförstorande och virvelbildande (för effektiv värmeöverföring) utskott i värmeväxlare. Termiterna kan demonstrera hur man effektivt ventilerar ett hus med många "hyresgäster". För att bevara kroppsvärme och fryskyla använder människan samma principer för isolering som djuren. Vi fångar luft i ett poröst material, vilket ibland kombineras med ett vindskyddande skikt.

Ekologiskt byggande
I framtiden kan levande system visa vägen för hur vi bör leva och bo. Med organismer och ekosystem som förebild kan vi bygga nya kulturbiotoper, från odlingar till städer, som hushållar med resurser och vilka, liksom mogna ekosystem, har lärt sig producera effektivt med ett minimum av spill.

Ekologisk konstruktion
Om kunskaper om biologiska system kombineras med fysik, kemi och ingenjörsvetenskaper, kan man se en ny tillämpad gren av ekologin växa fram: ekologisk konstruktion. Detta innebär att människan systematiskt söker tekniska tillämpningar av metoder, som i naturen utvecklats för organismernas överlevnad. Man måste se dagens försök att bygga ekobyar som ett led i ovanstående arbete. Dormsjö, Rumpan, Tuggelite, Åkesta och Solbyn är samtliga exempel på pionjärarbete inom detta område.

Traditionella ekotekniker
Mycket av forna dagars arbete med transporter och födoproduktion måste anses vara goda representanter för den ekologiska tekniken. Tänk bara på när bonden rodde över sjön i sin träeka, eller som vi nämnt tidigare, syrade sina grödor för långtidsförvaring. Det som man i långa tider sysslat med när det gäller kompostering av organiskt "avfall", och som nu återigen är högaktuellt när det gäller att minska sopbergen, är även det metoder för att sluta kretslopp och få bättre ekologisk balans.

Lång utvecklingstid
Redan här skall vi naturligtvis påpeka att det finns begränsningar med den ekoteknik som nu håller på att utvecklas. Detta beror bland annat på den långa utvecklings- och utvärderingstid som viss ekoteknik har. Det kan dröja länge innan tillräckliga kunskaper om system och angränsade delar har vunnits.

Det ekonomiska utbytet i snäv företagsekonomisk bemärkelse kan också vara svårt att beräkna på kort sikt. Detta kan i vissa fall göra den ekologiska tekniken svår att marknadsföra på exempelvis den privata marknaden. Fördelarna med ekoteknik finns i potentiellt hög långsiktig verkningsgrad, liten sårbarhet och ett ringa avfallsproblem.

Det teknologiska framtidssamhället
Ekologisk teknik kan användas för att skydda och återupprätta ekosystem. Systembiologiska metoder kan skapa fruktsamma korsningar mellan natur- och kulturekosystem, från odlingslandskap till ekologiskt anpassad bebyggelse i städerna. Vi får dock aldrig glömma att det finns stora risker förknippat med utvecklandet av helt nya komplexa tekniker. Därför måste skickliga teoretiker och praktiker med stor lyhördhet aldrig slappna av i arbetet med att tolka ekosystemens varningssignaler.

Ekologisk teknik är naturligtvis också bara en del av en uthållig framtidslösning för en av befolkningstillväxt hårt belastad värld. En modern civilisation som vill behålla levnadsstandarden på en nivå liknande den vi har idag är självklart även beroende av t ex energisnål elektronik och miljöanpassade kemikalier.

Det som nu krävs är att den miljöanpassade ekologiska tekniken får tid att utvecklas, testas och tillämpas. Först därefter kan vi värdera denna nya och viktiga gren inom tekniken. För detta måste naturligtvis lämpliga resurser ställas till förfogande.

Johan Eklund

Kommentera gärna artikeln