Algler: Sürdürülebilir Gelecek için Yeşil Çözüm

Algler: Sürdürülebilir Gelecek için Yeşil Çözüm


İlke Okbay

İlke Okbay

Biyomühendislik Öğrencisi

31 Aralık, 20247 dk
Algler: Sürdürülebilir Gelecek için Yeşil Çözüm

“Algler soluduğumuz havadır”, sizce bu yanlış bir tanım mı? Okyanusal alg çeşitleri fotosentezle havadaki oksijenin 70%’ini üretmektedir, yani sanılanın aksine başrol ağaçlar değil. Sizce durum böyleyken hayatımızın yapıtaşlarını oluşturan bu canlılar olmadan insanlığın hatta bırakın insanlığı hayvanların evrilmesi mümkün müydü? Peki alg nedir?

Alg nedir?

Bunun cevabını vermek belki yüzyıl önce çok zordu ama basitçe o zamandan beri süregelen bir şey varsa o da çoğunlukla suda yaşadıkları ve bitkilere benzedikleri, hatta alg ismi de tam olarak buradan geliyor, algae latincede yosunlar demek. Biraz daha spesifik olmak istersek artık alg tanımını şöyle yapabiliriz, genel olarak oksijen üreten yani fotosentez yapan ve ‘yüksek bitki’ (embriyofit) olmayan, fotosentetik pigmentleri bitkilerinkine kıyasla daha çeşitli olan protista aleminden bir organizma.

Biyomühendislikte Algler

Mikroalg, karmaşık metabolik kapasiteleri nedeniyle nutrasötikler, ilaçlar ve diğer endüstriyel açıdan önemli biyoaktif maddeler için sürekli olarak araştırılmaktadır. Çeşitli mikroalg türlerine ait genom dizilerinin ve diğer omik veri kümelerinin son zamanlarda kullanılabilir hale gelmesi, mikroalg suşu iyileştirme programlarında stratejik ivmeyi yönlendirmek açısından önemli bir potansiyele sahiptir. Yetenekli fotosentetik mikroorganizmalar, gıda, yem ve yakıt uygulamaları için kullanılacak çeşitli biyomoleküllerin zengin bir kaynağı olarak karasal bitkilere göre dikkate değer bir avantaj sunar. Daha hızlı büyüme oranına ek olarak, daha yüksek biyokütle verimliliği ve minimum kaynaklarla karmaşık metabolitleri sentezleme yeteneği, bazı temel avantajlarıdır. Mikroalg türleri arasındaki geniş taksonomik ve doğal biyokimyasal çeşitlilik, onları endüstriyel ve biyomedikal öneme sahip bol miktarda biyomolekülün uygun kaynağı haline getirir.

Hızlı iklim değişiklikleri, azalan doğal kaynaklar ve gıda krizleri küresel olarak artmaktadır. Büyük miktarda karbon, nitrojen ve fosfor içeren arıtılmamış endüstriyel atık suların salınması ciddi kirliliğe ve çevresel hasara neden olur. Bu nedenle, bu tür besin maddelerinin uygun bir sürdürülebilir süreçle geri kazanılması gerekir. Mikroalg bazlı teknolojiler, atık su besin maddelerini gidermek için sürdürülebilir ve uygun maliyetli arıtma stratejileri nedeniyle diğer tekniklere kıyasla önemli ilgi görmüştür. Algal biyokütle potansiyel olarak biyoenerji üretimi ve yüksek değerli biyolojik ürünler için kullanılabilir fakat üretimi enerji tüketimi ve yatırım maliyetleri nedeniyle biyoyakıtlar için maliyetlidir. Ancak, enerji kullanımını en aza indirirken mikroalg bileşenlerinin potansiyelini en üst düzeye çıkarmak, daha yüksek pazar değerine sahip birden fazla ürün üretebilir.

Hem boyutsal hem işlevsel açıdan büyük bir çeşitliliğe sahip olan algler, çeşitli habitatlarda, su birikintilerinde veya fotobiyoreaktörlerde yetiştirilebilen değerli kaynaklardır ve günümüzde alg temelli çalışma ve projelerin sayısı gittikçe artmakta. Bu canlılar oldukça üretkendir ve okyanustaki fazla inorganik besin maddelerini absorbe ederek okyanus asitlenmesini azaltırlar. Atmosferik nitrojen kullanılarak denizde veya karada bulunan havuzlarda, seralarda ve kanal sistemlerinde yetiştirilebilirler. Gıda ve sürdürülebilir ürünlere olan talep arttıkça, bu mikroorganizmalar çevresel etkiyi azaltırken sürdürülebilir bir yol sunar. Bu organizmalar temiz enerjinin geleceğine bakacak olursak büyük bir potansiyele ve öneme sahip. “Mikroskobik yeşil makineler” güneş ışığını enerjiye dönüştürerek, uçaklara, arabalara ve trenlere yakıt sağlamak için kullanılabilecek doğal yağlar halinde depoluyor.

Sürdürülebilir Biyoteknoloji

Sürdürülebilir kalkınma küresel anlamda bir öncelik olmalıdır bununla beraber biyoteknolojik gıda üretimi, yenilenebilir enerji, kirliliğin önlenmesi ve biyoremediasyon alanları önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, teknik ve ekonomik sorunlar devam etmekte ve biyoteknolojik uygulamaların çevresel etkileri yanlış değerlendirilebilmekte veya beklentiler karşılanamamaktadır. Biyoteknoloji çoğu alanda önemli bir rol oynayabilir, ancak verimliliği ve etkinliği gerekçelendirilmelidir. Biyoteknolojik olarak desteklenen sürdürülebilir kalkınma için ana sektör, herbisit ve haşerelere dayanıklı transgenik bitkilerdeki ilerlemelerle gıda üretimidir. Azot fiksasyonu ve çevresel strese dayanıklılık gibi diğer önemli gelişmeler halen geliştirilme aşamasındadır. 

Toplumun acil sürdürülebilirlik ihtiyaçlarının karşılanması, yeni teknolojilerin geliştirilmesini ve uygulanmasını gerektirecektir. Sentetik biyolojideki son gelişmelerle güçlenen biyoteknoloji, fosil türevli ürünlere alternatif olarak kimyasallar ve malzemeler için biyolojik temelli sürdürülebilir yollar üretmeyi teklif etmektedir. Bununla birlikte, biyoteknolojinin sürdürülebilirlik potansiyeli ödünsüz değildir. Araştırmalara bakılacak olunursa biyolojik bazlı süreçlerle yaşam döngüsü CO2 ve N2O tasarrufu potansiyelini vurgulanıyor, ancak diğer çevresel ve sosyal etki kategorilerinde de karışık sonuçlar rapor edildiği görülüyor. Daha da önemlisi, bu bilginin, sonuçları öngörmek ve tasarım ve uygulamaların değiştirilmesini sağlamak için erken bir aşamada şirketler içinde işbirliği ve yapıcı üretim şart. 

Yeşil Girişimcilik

Son yıllarda çevre dostu ürünlere yönelik talepte artış görülüyor, günümüzde tüketiciler çevre konusunda daha fazla endişe duymakta ve yeşil bir pazara doğru ilerlemektedir. Günümüz girişimcileri ise daha temkinli ve sosyal açıdan sorumlu vatandaşlara doğru ilerlemekte ve daha iyi yarınlar için sürdürülebilir iş dünyasındaki rollerini anlamış durumdalar.

Yeşil girişimcilik kavramı şu anda emekleme aşamasında ancak olgunlaşmakta. Çevresel sürdürülebilirlik ve girişimcilik, yeşil ürünlerin üretimine odaklanmakta; sürdürülebilir kalkınma, yeşil pazarların geliştirilmesi ve yeni çağ girişimciliğinin birlikte çalıştığı ve her birinin diğeriyle bağlantılı olduğu kamunun erişimine açık araştırma çalışmaları bulunmaktadır. Yeşil girişimlerin değeri gün ilerledikçe çok daha iyi anlaşılacaktır elbet ve insanlar bu yönde çok daha fazla adım atıyor diyebiliriz. Gerek ülkemizde gerek dünya çapında birçok girişmci bu alanda büyük çalışmalar sergiliyor ve belki de yarının kurtarıcısı olacaklar.

Referanslar

Algae innovation: Sustainable alternatives emerging from European seas and waters. (n.d.). CORDIS | European Commission. https://cordis.europa.eu/article/id/449950-algae-innovation-sustainable-alternatives-emerging-from-european-seas-and-waters

Ahmad, A., Banat, F., & Taher, H. (2022). Algal engineering for bioremediation, bioenergy production, and biomedical applications. In Elsevier eBooks (pp. 3–32). https://doi.org/10.1016/b978-0-323-90476-6.00015-7

ESBES – European Society of Biochemical Engineering Sciences – Microalgae Bioengineering. (2023, September 22). https://esbes.org/Sections/Microalgae+Bioengineering.html

Raven, J. A., & Giordano, M. (2014). Algae. Current Biology, 24(13), R590–R595. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.05.039

Zechendorf, B. (1999). Sustainable development: how can biotechnology contribute? Trends in Biotechnology, 17(6), 219–225. https://doi.org/10.1016/s0167-7799(98)01297-9

Matthews, N. E., Cizauskas, C. A., Layton, D. S., Stamford, L., & Shapira, P. (2019). Collaborating constructively for sustainable biotechnology. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-54331-7

Gupta, M., & Dharwal, M. (2021). Green entrepreneurship and sustainable development: A conceptual framework. Materials Today Proceedings, 49, 3603–3606. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.08.148


İlke Okbay

İlke Okbay

Biyomühendislik Öğrencisi

Doku mühendisliği ve biyomalzemeler alanında uzmanlaşmış bir araştırmacı. 3D biyoyazıcılar ve doku iskelesi geliştirme konularında çalışmalar yürütmektedir.

Loading...