על חומרים ביולוגיים, הדו"ח של Biofabricate ו-Fashion for Good ומילון מונחים שימושי
חומרים ביולוגיים, ביולוגיה סינתטית וגידול של חומרים הם נושאים חמים בעולמות החומר, העיצוב והתעשייה. על אף ההתעניינות הרבה, עדיין מדובר בעיסוק חדש יחסית ולכן קיימות תפיסות מגוונות לגבי המציאות החומרית שתחום זה מייצר. על מנת לעשות סדר בדברים ולפתוח פתח למעוניינים/ות להתעסק בתחום, ריכזתי עבורכם היכרות כללית עם התחום ועם התפיסות העכשוויות שקיימות לגביו ולגבי הפוטנציאל שלו. בנוסף, מצורף מילון מונחים שימושי שתרגמתי מתוך דו"ח מקצועי שפורסם על ידי Biofabricate ו-Fashion for Good.
בשנים האחרונות תחום החומרים והייצור הביולוגי עובר לפעילות רב תחומית בקנה מידה חדש וזוכה להתעניינות רבה מצד תעשיות העיצוב והאופנה. אנו רואים מגוון מחקרים פורצי דרך היוצאים מהאקדמיה; חברות סטרט-אפ המפתחות חומרים וטכנולוגיות חדשות; מעצבים ויוצרים שהוגים תהליכים ורעיונות ליישומים של חומרים ביולוגיים; ומותגים קטנים כגדולים שכבר מתחילים להטמיע את היכולות המדהימות ומעוררות ההשראה המאפיינות את החומרים הביולוגיים החדשים.
התחום פותח עושר אינסופי של אפשרויות. אחת הבולטות והחשובות שבהן, היא האפשרות ליצור שינוי מהותי בייצור התעשייתי ולהופכו לסביבתי יותר. הדבר מתבצע על ידי פיתוח פתרונות שעובדים בסינרגיה עם עולם הטבע ואף מתקנים טעויות שנעשו בעבר:
ראשית, החומרים החדשים, כגון Mylo Unleather ותחליפי הקלקר והבשר של Ecovative, מאפשרים ייצור בהתאם לדרישה. כלומר, צמצום משמעותי מאוד של פחת, מלאים ופסולת וכן צמצום אדיר בצורך בשטחי אחסון ואף בשינוע. שנית, הם מיוצרים לרוב במערכות סגורות וקומפקטיות המספקות תוצרים בעלי ביצועים ותכונות משופרות ולעיתים אף חדשות לחלוטין, לצד הפחתה משמעותית של ההשפעה הסביבתית וצריכת האנרגיה. זאת בניגוד לשיטות הנפוצות לייצור ועיבוד חומרי גלם, דוגמת פולימרים סינתטיים ואף מזון (למשל גידול בשר וירקות), שאינם מיוצרים במערכות מסוג זה ומכאן בעלות השפעות סביבתיות ניכרות, שעיקרן זיהום ופסולת וכן שימוש שאינו יעיל בשטחים. בנוסף לכך, חומרים ביולוגיים רבים (אך לא כולם) מעוצבים ומיוצרים מראש במחשבה על תהליכי סוף החיים שלהם, ומכאן פחות מזיקים לסביבה מאשר חומרים סינתטיים. בעיקר ניתן דגש על יכולת התכלות, תכנון וצמצום פסולות ועבודה במודלים של כלכלה מעגלית. לכל אלה נוספת המודעות הסביבתית הגבוהה יחסית של הצרכנים מדור ה-Z ומתקבלת מגמה של ממש.
מעצם טבעם של החומרים הביולוגיים, תהליכי הפיתוח וההתאמה שלהם לצרכים ספציפיים הינם ארוכים ביחס לחומרים סינתטיים, זאת היות ובניגוד להם חומרים אלה גדלים או צומחים 'מאפס', מכאן שלרוב נדרשת התאמה מדויקת וטיפול קפדני בתהליך הייצור החל ברמת החלבון או התא, דרך תנאי הגידול ועד לשלבים המתקדמים. עם זאת, נראה כי יתרונותיהם וההבנה עד כמה חזק הצורך העולמי בפתרונות חומריים חדשים, חכמים וסביבתיים מתגברים על מכשול זה ומובילים את צמיחת המגמה. דוגמאות בולטות להתעניינות ולפוטנציאל האדיר של חומרים אלה כבר ניתן לראות בתעשיית האופנה, תעשייה שמטבעה מהווה מוקד להנעת שינויים, ובמקרה זה לא בכדי.
תעשיית האופנה נמצאת כבר שנים בכותרות כאחת התעשיות המזהמות בעולם. זוהי תעשייה בעלת היקף פעילות עולמי אדיר. לצד זאת, בשנים האחרונות התעשייה הציגה כמה מהפיתוחים המרתקים בתחום החומרים הביולוגים. בין הפיתוחים פורצי הדרך מעיל העשוי ממשי עכבישים אשר יוצר בשיתוף פעולה בין Bolt Threads ו-The North Face; נעלי ספורט שיוצרו מפלסטיק שנאסף מהאוקיינוס – שיתוף פעולה של Adidas ו-Parley for the Oceans; וכן יריעות העור של Modern Meadow, המגודלות במעבדה וניתנות לייצור לפי צורה מוגדרת מראש, ללא פחת וללא פגיעה בבע"ח.
לצד הפוטנציאל האדיר של התחום, והאפשרויות החדשות שהוא פותח, עולות חששות ושאלות אתיות וסביבתיות. המהפכות התעשייתיות הקודמות הובילו להשלכות לא צפויות, דוגמת זיהום סביבתי, הזנחה כלכלית-חברתית של אוכלוסיות מסוימות ואף היעלמות של ידע מסורתי עתיק יומין. מתוך ניסיון העבר, משמח לראות כי על אף השלב המוקדם שבו אנחנו נמצאים ב"מהפכה הביולוגית", העוסקים והעוסקות בתחום ממגוון דיסציפלינות כגון מדע, ייצור, עיצוב, פילוסופיה ועוד, פועלים כבר היום לגיבוש מענה ובניית אסטרטגיות למניעת פגיעות עתידיות כפי שיצרו המהפכות הקודמות. נראה כי ההתפתחות המואצת בתחום החומרים הביולוגיים מצריכה למידה, הסתגלות והטמעה של שיטות חדשות ואפילו שפה חדשה. על מנת לקדם ברמה הבינלאומית את השיח ואת היכולות המשותפות, החברות Biofabricate ו-Fashion for Good, בתמיכת Parley for the Oceans, הציגו ב-2020 דו"ח מקיף שמטרתו לייצר סדר, שפה משותפת וגישור בין כל הצדדים העוסקים בפיתוח והטמעה של חומרים ביולוגיים בתעשיית האופנה (החל בסטרטאפים וכלה במותגי ענק). הדו"ח נועד לייצר בסיס טוב להנעה של תהליכים חדשים. הדו"ח המלא זמין להורדה כאן>>>
מילון מונחים:
לטובת הקהל המקומי וכדי לעשות קצת סדר בדברים, החלטתי לתרגם לעברית את המונחים המקצועיים המוצגים בדו"ח, ולשלבם בהגדרות שימושיות שפורסמו בחשבון האינסטגרם של Biofabricate (@biofabricate). הרי הם לפניכם, בתקווה שתמצאו אותם שימושיים:
מקור ביולוגי Biobased: מונח המתייחס לחומרים או מוצרים המיוצרים בשלמותם או באופן חלקי מביומסה (Biomass), דוגמת צמחים, עצים ובעלי חיים. המונח מתייחס גם לחומרים שבהם הביומסה עברה שינויים וטיפולים פיסיים, כימיים וביולוגיים. לדוגמה: סיבים טבעיים, צלולוז סינתטי (ד. ויסקוזה), פולימרים טבעיים וכן עורות בע"ח וטקסטילים מעורבים.*הדו"ח מוציא מהגדרה זו חומרים שמקורם בדלקי מאובנים.
חומרים ביוסינתטיים Biosynthetic materials: פולימרים סינתטיים המורכבים בשלמותם או באופן חלקי, מרכיבים ביולוגיים. רכיבים אלה יכולים להיות הן ממקור ביולוגי (דוגמת המרה של ביומסה) והן תוצרים של תהליכים ביולוגיים (תוצר של מיקרואורגניזמים לדוגמה).
ייצור ביולוגי Biofabrication: מתייחס לייצור ע"י מיקרואורגניזמים, דוגמת המרה קטליטית של ביומסה או ייצור ביולוגי ע"י מיקרובים בתהליכי התססה.
רכיבים מייצור ביולוגי Biofabricated ingredients: רכיבים המיוצרים ע"י תאים ומיקרובים ומהווים "לבני בניין" לחומרים במבנה מאקרו. רכיבים אלה יכולים להיות בשימוש בחומרים "טבעיים" ו"סינתטיים". דוגמה לחומרים מסוג זה הם חלבונים מורכבים כמו משי או קולגן.
חומרים בהרכבה ביולוגית Bioassembled materials: הינם חומרים במבנה מאקרו, אשר גודלו ישירות למבנה ו/או לצורה הרצויה בתהליך ביולוגי שבוצע על ידי אורגניזמים, דוגמת מתפטיר, בקטריות או תאים. דוגמה לחומרים מסוג זה הם תחליפי עור שנוצרו מתפטיר או שגודלו במעבדה.
*מדובר בתרגום וגיבוש מונחים התחלתי, ייתכן ויידרשו תיקונים ושינויים בהמשך. אם יש לכם הערות, הצעות, המלצות או שאלות – אשמח לגלות ולשתף. פנו אלי ב-efratbarak.eb@gmail.com
הערות נוספות מתוך הדו"ח:
ההגדרה "חומרים ביולוגיים" הינה רחבה ביותר ואינה מעידה בהכרח על האיכויות הסביבתיות של החומר.
כל החומרים הביולוגיים מבוססים על חומרי גלם ביולוגיים, אך תחת הגדרה זו אחוז חומר הגלם הביולוגי משתנה ויכול לנוע בין 10% ל100%.
רוב החומרים הביוסינתטיים ו/או אלה המיוצרים או מורכבים באופן ביולוגי ניתנים לתיאור גם כ"מבוססים ביולוגית".
חלק מהחומרים הביוסינתטיים מבוססים על חומרי גלם ביולוגיים, אבל לא כולם.
חלק מהחומרים הביוסינתטיים מכילים רכיבים בייצור ביולוגי שיוצרו ע"י אורגניזמים חיים.
כל החומרים המיוצרים באופן ביולוגי משתמשים באורגניזמים (לרוב מיקרובים, יותר מאשר צמחים או בעלי חיים) בתהליך הייצור שלהם.
כל הרכיבים המיוצרים באופן ביולוגי (Biofabricated) משתמשים ביצורים חיים על מנת לייצר את לבני הבסיס (מולקולות) לפני עיבוד נוסף שיהפוך אותם לחומרים בעלי מבנה מאקרוסקופי.
כל החומרים המורכבים באופן ביולוגי (Bioassembled) משתמשים ביצורים חיים כדי לצמוח לתוך מבנה המאקרו הסופי שלהם.
ככלל אצבע – השם המצורף לחומר מסוים לא מצביע בהכרח על איכויות החומר, תהליך הייצור וההשפעות הסביבתיות שלו. מסיבה זו הדו"ח מעודד לא ללכת שולל אחר מונחים ושמות ביולוגיים (Bio-) המהווים במקרים רבים "באז וורד", אלא מדגיש כי יש הכרח במחקר פרטני על מנת להבין לעומקם את התהליכים וההשפעות של כל חומר, תהליך ייצור ואופני שימוש.
המונחים וההערות מבוססים על הדו"ח:
Biofabricate and Fashion for Good,
UNDERSTANDING ‘BIO’ MATERIAL INNOVATION:
A primer for the fashion industry, December 2020
*released at 1:00 pm ET, December 7th 2020
למי שסקרנ/ית לשמוע ולראות עוד על התחום, אני ממליצה לצפות בכנס "עיצוב חי, ביולוגיה סינתטית" שהובלתי לפני שנים, עוד בתפקידי הקודם כמנהלת ספריית החומרים ע"ש אהרון פיינר עדן במוזיאון העיצוב חולון. עם הדוברים והדוברות:
פרופ' עודד שוסיוב מהאוניברסיטה העברית, המעצבת רננה קרבס מנכל"ית ומייסדת Algalife, דר' שמרית פרקול פינקל ז"ל ומאור בזנר מחברת Econcrete, ויבשם עזגד האוצר האומנותי של מכון ויצמן למדע. המשתתפים הציגו נקודות מבט מעניינות ומעוררות מחשבה על העשייה בתחום, חיבורים בין מחקר אקדמי לסטרטאפים, בין חומר למוצר ובין עיצוב ליזמות ואף נגעו בשאלות הסביבתיות והמוסריות העולות מפיתוח יכולות חדשות. לצפייה לחצו כאן>>>
רוצים ללמוד עוד על חדשנות בחומרים? מוזמנות ומוזמנים להירשם לניוזלטר לקבלת עידכונים על כל הנעשה בתחום להכיר, ליצור קשר ולקבל מידע על שירותי הייעוץ, המחקר וההרצאות.