Algi – biomateriał przyszłości

Większość ludzi utożsamia ekologiczne rozwiązania z sadzeniem drzew czy z odnawialnymi źródłami energii. EcoLogicStudio podchodzi do tej kwestii inaczej – pracujecie z mikroorganizmami. Jaka jest filozofia Waszego biura?

Nazwa ecoLogicStudio nawiązuje do definicji ekologii Gregory'ego Batesona, angielskiego antropologa, który napisał książkę Steps to an Ecology of Mind (wyd. 1972). Nasza pracownia jest zaangażowana w badania dotyczące roli, jaką może odgrywać projektowanie w czasach zmian klimatycznych. Musimy dziś łączyć języki naukowe, logiczne, wizualne oraz metajęzyki. Staramy się zrozumieć, jak języki wizualne pozwalają na odmienne pojmowanie zagadnień ekologicznych z materialnego i społecznego punktu widzenia, a tym samym umożliwiają nawiązanie odmiennej interakcji z problemem zmieniającego się klimatu. Nie możemy powstrzymać zmian na naszej planecie, ponieważ są one z nią nierozdzielnie związane. Możemy natomiast wchodzić z nimi w interakcję w sposób bardziej pozytywny. Tak więc sam projekt i zabieranie przez nas głosu stają się sposobem odpowiedzi na procesy zmian.

A dlaczego mikroorganizmy?

Mikroalgi to jeden z najstarszych organizmów na naszej planecie. Są w stanie usunąć część zanieczyszczeń z przestrzeni miejskiej. Charakteryzują się dużą wydajnością w pochłanianiu CO2 lub NO2, dzięki czemu są w stanie żywić się niektórymi produktami ubocznymi wytworzonymi przez naszą cywilizację. W przeciwieństwie do na przykład drzew nie zużywają energii do budowy własnej struktury. Pracujemy z różnymi typami mikroorganizmów. Interesuje nas jak działają i w jaki sposób te procesy można zintegrować z architekturą.

Jakiego rodzaju alg używacie w swoich projektach?

Wykorzystujemy wiele ich typów. Niektórzy mogą tego nie wiedzieć, ale, co ciekawe, różnią się one między sobą na przykład kolorystyką – od zielonej przez niebieski do czerwonej. Spirulina jest przez nas używana najczęściej, jednak stosujemy też wiele innych rodzajów, takich jak choćby Chlorella SP. Zawsze dobieramy gatunki, które są pozyskiwane lokalnie, charakterystyczne dla danego miejsca.

Czytaj też: Biomimetyzm w architekturze 2.0 |

Czy mają różne cechy i działają inaczej, czy też większość jest taka sama?

Wszystko zależy od lokalizacji. Mają różne zachowanie i różne właściwości. Na przykład „pracują” w innym zakresie temperatur i promieniowania słonecznego. Mogą mieć też odmienne zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu – spożywczej, energetycznej czy farmaceutycznej.

Mikroalgi wydają się niesamowitym „materiałem”. Mogą produkować biopaliwo, redukować CO2, a nawet dostarczać białko naszemu organizmowi. Dlaczego nie są używane na większą skalę?

Są stosowane na większą skalę, istnieją obecnie farmy, gdzie się je hoduje. Wiele produktów, które spożywamy, zarówno w przemyśle spożywczym, jak i farmaceutycznym, zawiera mikroalgi i bakterie. Jednak to, co robimy my w ecoLogicStudio, to próba zmiany. Zasadniczo chodzi o włączenie mikroalg do infrastruktury w środowisku zabudowanym w centrum miasta.

W projekcie Photo.Synth.Etica wykorzystaliście ich moc do pochłaniania dwutlenku węgla z powietrza. Jak działa biocyfrowa elewacja na bazie mikroalg?

Są one jej częścią. Mogą być umieszczone na membranie zrobionej z bioplastiku czy z ETFE lub zintegrowane ze szklaną fasadą. Pierwszy projekt pilotażowy Photo.Synth.Etica zainstalowaliśmy w Dublinie w 2018 roku. Fasada budynku Printworks została pokryta 16 modułami o wymiarach 2 m x 7 m, które działają jak fotobioreaktory. Każdy z nich zawiera pojemnik z bioplastiku, zaprojektowany cyfrowo i wykonany na zamówienie. Przenikające do środka światło dzienne wykorzystaliśmy do nakarmienia żywych kultur mikroglonów. W nocy taki pojemnik uwalnia luminescencyjne światło. Niefiltrowane powietrze miejskie jest wprowadzane w dolnej części fasady, jego pęcherzyki w naturalny sposób unoszą się przez roztwór wodny w fotobioreaktorach i wchodzą w kontakt z żarłocznymi mikrobami. Cząsteczki CO2 i zanieczyszczenia są wychwytywane i magazynowane przez algi rozrastające się w biomasę. Można ją zebrać i wykorzystać do produkcji bioplastiku, który stanowi główny budulec fotobioreaktorów. Dodatkowo, na górze każdej jednostki fasadowej Photo.Synth.Etica uwalniany jest świeży tlen po fotosyntezie. Kurtyna jest w stanie wychwycić z atmosfery około jednego kilograma CO2 dziennie. Podobną ilość CO2 pochłania 20 dużych drzew.

Czytaj też: BioTallinn 2017 |

Porozmawiajmy o projekcie dosyć dobrze znanym warszawiakom – pawilonie AirBubble przy Centrum Nauki Kopernik. Na czym polegało to przedsięwzięcie?

AirBubble to plac zabaw, który zbudowaliśmy we współpracy z GSK Pharmaceuticals dla Warszawy – jednego z najbardziej zanieczyszczonych miast Europy. We wnętrzu na najmłodszych czekały różnej wielkości elastyczne poduszki. Skacząc po nich, dzieci uruchamiały pompę i stymulowały pracę bioreaktorów, w których żyją algi chlorella. Zmierzyliśmy redukcję zanieczyszczeń w czasie rzeczywistym i stwierdziliśmy, że udało nam się ograniczyć o około 80%-90% sześć głównych zanieczyszczeń: drobne cząstki stałe PM2,5 i PM10, ozon (O3) na poziomie gruntu, dwutlenek azotu (NO2), dwutlenek siarki (SO2) i tlenek węgla (CO). Oznacza to, że powietrze wewnątrz pawilonu jest dużo czystsze niż na zewnątrz (plac zabaw, otwarty w maju, działał do końca października 2021 roku – przyp. red.).

W jednym z wykładów Marco Poletto, współzałożyciel ecoLogicStudio, opowiada o metabolicznym circular city – mieście o obiegu zamkniętym. A my żyjemy teraz w biologicznym mieście liniowym. Czy może nam Pani powiedzieć więcej o różnicy pomiędzy jednym i drugim?

Modernizm wpłynął na wygląd miast. Sprawił, że osiedla mieszkaniowe są oddzielone od obszaru produkcyjnego. Nie widzimy odpadów ani tym bardziej nie wchodzimy z nimi w interakcję. Jest to charakterystyczne dla biologicznego miasta liniowego. Pracując z mikroalgami, zauważyliśmy, że odpady nie muszą być tylko śmieciami, że możemy je wykorzystać jako surowiec gdzie indziej lub jako pożywienie dla innych organizmów. W naszej praktyce staramy się zmienić sposób rozumienia odpadu i przekształcić jego nazwę na surowiec, którym de facto jest. Może stać się częścią cyklu w taki sposób, aby ludzie mogli z nim wchodzić w interakcję i bardziej bezpośrednio rozumieć cały proces i materiał.

Zostaliście zaproszeni do udziału w ostatniej, siedemnastej edycji La Biennale di Venezia. Prezentowany podczas weneckiej wystawy projekt BIT.BIO.BOT. to wynik dziesięciu lat badań...

BIT.BIO.BOT odpowiadał na pytanie kuratora Hashima Sarkisa: Jak będziemy żyć razem? Projekt pokazywał, jak będziemy żyć razem z organizmami nieludzkimi, w tym przypadku z chlorellą i spiruliną. Na wystawę złożyły się trzy elementy. Pierwszy z nich to Żywa Okładzina (ang. Living Cladding), pionowa biozasłona będąca siedliskiem mikroalg. Drugi to Ogród Wertykalny (ang. Vertical Garden), w którym glony działają jak filtr. Mogą oczyszczać powietrze i produkować biomasę, ale stają się też systemem upraw. Produkują żywność, którą można zbierać na miejscu. Ostatnią częścią wystawy stanowiła Uczta (łac. Convivium), miejsce, w którym można było skosztować alg i doświadczyć smaku bioproduktu. Wykorzystaliśmy do tego zestaw szkieł, które wydrukowaliśmy we współpracy z firmą Swarovski. To drukowane w 3D szkło z recyklingu. Każda porcja zawierała ilość białka odpowiadającą stekowi T-Bone.

W jaki inny sposób można wykorzystać biomasę?

Na przykład do produkcji energii, bioplastików i biomateriałów.

Ciemna ekologia (dark ecology) to pojęcie stworzone niedawno przy Timothy’ego Mortona – nowe spojrzenie na naturę i rolę człowieka w świecie, stanowiące krok w stronę posthumanizmu. Co myśli Pani o tej teorii i o „ciemnej stronie” miejskiej ekologii? Czy można przełożyć ją na projektowanie?

Wielu filozofów podaje definicję ciemnej ekologii. W naszym przypadku ciemną jej stroną jest zdolność do włączenia takich elementów, jak bakterie czy mikroorganizmy, do projektowania przestrzeni miejskich. Tak jak już mówiłam, modernizm proponował podział na strefy, segregację miasta na część mieszkalną, produkcyjną, itp. Zawierał też paradygmat estetyczny – to biała, czysta powierzchnia. W tym sensie modernizm nie tylko „zdezynfekował” pogląd na miasta i estetykę, ale także rozumienie natury, co dotyczy na przykład renaturyzacji lasów i zazielenienia przestrzeni miejskiej, tak jakby biosferę można było naprawić. Właściwie nie możemy się cofnąć, nie możemy jej naprawić, ale możemy ustalić inną dynamikę tych procesów, choćby poprzez zrozumienie zanieczyszczeń. Są one częścią naszego ekosystemu. Istnieją organizmy, które potrafią się odżywiać zanieczyszczeniami, tak jak robią to mikroalgi, i wytwarzać nowe substancje nadające się do wykorzystania jako surowiec lub składniki odżywcze.

Jak w ecoLogicStudio wyobrażacie sobie architekturę przyszłości i wdrażanie biocyfrowego projektowania?

Nasza wizja to całkowita zmiana kwestii środowiskowych w mieście. Będziemy w stanie przetwarzać i ponownie używać surowców dzięki naszej zdolności do ich zrozumienia i pozostawania z nimi w interakcji na co dzień.