DOSTĘPNOŚĆ DLA CZŁOWIEKA

Oprócz management przyrody, jest to uznanie symbiotycznego charakteru związków między społecznością ludzką i systemem ekologicznym, w których jedno wykorzystuje drugie dla wzajemnego dobra. Ekoinżynieria powinna udostępnić człowiekowi, za pomocą nowych metod (takich jak analiza energe­tyczna), środki pozwalające mu po raz pierwszy na świadome manipulowanie obwodami energetyczny­mi systemu ekologicznego dla dobra i człowieka, i przyrody.Podobnie jak lekarze czy chirurdzy, zajmujący się organizmem człowieka, będziemy mogli ustalić ‚wiel­kie pętle rekompensujące i wzmacniające, na któ­rych opiera się „ekonomia” przyrody. Zamknąć,po­wiązać ze sobą i tym samym „unaturalnić” łańcuchy i sieci systemu społeczno-ekonomicznego, tak jak eliminacji odpadów czy produkcji pożywienia.

EKOINŻYNIERIA

Bioprzemysł może również wykorzystać ła­godne i naturalne reakcje chemii prebiotycznej, ukiei unkowując je na produkcję substancji żyw­nościowych czy farmaceutycznych.Opisane reakcje, metody czy procesy, podobnie zresztą jak i sam bioprzemysł, mieszczą się w znacz­nie szerszej całości technik i umiejętności. Całość ta będzie dominowała w końcu naszego wieku i na początku następnego, podobnie jak przez ostatnie pięćdziesiąt lat wiodącą rolę odgrywała inżynieria mechaniczna, potem elektroniczna. Tę całość technik i umiejętności nazywam inżynierią ekologiczną czy ekoinżynierią.Ekoinżynieria to znacznie więcej niż sterowanie ekologiczne, zarządzanie ekologiczne czy planowa­nie ekologiczne.

IDEALNE ROZWIĄZANIE: SKOPIOWAĆ NATURĘ

Opanowanie reakcji fotosyntezy, którą zajmują się liczne laboratoria na świecie, będzie miało również zasadniczy wpływ na rozwój bioprzemysłu. A jednak mi­mo szybkich postępów w tej dziedzinie, jesteśmy jeszcze daleko od wyprodukowania jednostki katalzującej, mogącej skopiować wydajność chloroplastu zawartego w liściach. Możliwe są jednak rozwiąza­nia pośrednie Fotosynteza trzciny cukrowej ma naj­większą wydajność ze wszystkich znanych roślin pielonych. Trzcinę można by stosować w znacznie większym stopniu niż dotychczas jako przemysłowy surowiec do produkcji alkoholu lub etylenu, i co za tym idzie również do produkcji różnorodnych związków węgla. I wreszcie, jako modele dla bioprzemysłu posłu­żyć mogą reakcje chemiczne, jakie zaszły przed wie­loma miliardami lat na Ziemi.

ZNACZĄCA SYMBIOZA

Symbioza ta jest bardzo znacząca. Zapowiada wy­soką wydajność bioprzemysłu przyszłości i doskona- j łość elektronicznej kontroli, niezbędnej do wzrostu produktywności naszych nowych mikroskopijnych niewolników.Jedną z najbardziej użytecznych biotransformacji, i zwłaszcza w okresie kryzysu energetycznego i wy­niszczenia środowiska, jest przemiana materii organicznych (pochodzących na przykład z odpadów gospodarstwa domowego) w paliwa gazowe, szcze­gólnie metan.Zwykłymi ubocznymi produktami fermentacji bakteryjnej są dwutlenek węgla i metan . Ich ilość jest dość duża. Aby zdać sobie sprawę z rzędu wielkości, powiedzmy, że w 1973 roku sto  największych miast Stanów Zjednoczonych dostarczyło 74 miliony toń odpadów trwałych

PRZYKŁAD CIEKAWEJ SYMBIOZY

Podstawowa idea polega na tym, by dostarczyć mikroorganizmom, umieszczonym w fermentatorze, elementów, które są im niezbędne do wzrostu i roz­woju, przy równoczesnym sprawowaniu ścisłej kon­troli nad fizykochemicznymi warunkami ich środo­wiska. Maszyny cyfrowe pozwalają na ustalenie i utrzymanie optymalnych warunków reakcji: sub­stancji odżywczych, stopnia zakwaszenia, zawartości CO2, eliminacji odpadów itp. Połączenie to stanowi przykład ciekawej symbio­zy człowieka, maszyn cyfrowych i mikrobów: czło­wiek otrzymuje substancje niezbędne do przeżycia i rozwoju (proteiny, lekarstwa) i dostarcza w zamian mikrobom pożywek i optymalnych warunków pracy; maszyny cyfrowe natomiast rejestrują, po­równują i regulują ogromną ilość parametrów po­średniczących, typowych dla reakcji biologicznych.

SYMBIOZA MIKROBÓW I KOMPUTEROW

Inna bardzo obiecująca dziedzina bioprzemysłu to elektroniczna kontrola reakcji fermentacji. Fermentacja jest najstarszą reakcją energetyczną życia. Poczynając od mikrobów aż do człowieka, dostarcza albo części, albo całości energii niezbędnej do podtrzymania organizacji biologicznej. Naj­prymitywniejsze organizmy utrzymują się przy ży­ciu i rozwijają dzięki fermentacji (w nieobecności tlenu) substancji organicznych, które pobierają z oto­czenia. Elektronika, informatyka i automatyzacja dostarczają obecnie inżynierom środków zdolnych pomóc mikrobom w reakcjach fermentacji i uczynić ich pracę bardziej wydajną w celu wykonania wielu zadań pożytecznych dla społeczeństwa.

SYNTEZA KOMPLEKSU

Należy spodzie­wać się, że również ta nowa dyscyplina wniesie znaczny wkład w rozwój bioprzemysłu. Udało się dokonać syntezy kompleksu bionieor- ganicznego z udziałem żelaza, siarki, molibdenu i specyficznych aminokwasów, zdolnych do symu­lowania działania enzymu nitrogenazy, który prze­kształca, jak to już mówiłem, azot z powietrza w amoniak. Nitrogenaza jest tak wydajna, że zaledwie kilka jej kilogramów, odpowiadających całej ilości enzymu obecnego we wszystkich bakteriach i al­gach wiążących azot w systemie ekologicznym, wy­starczy, by przekształcić rocznie miliony ton azotu w amoniak. Jasne więc staje się znaczenie syntezy takich „sztucznych” katalizatorów. Zdolne do działania nawet w niesprzyjających warunkach stwarza­ją zupełnie nowe możliwości rozwiązania proble­mu kryzysu energetycznego’ i żywnościowego.