عصر جدید صنعت دریایی با فنّاوری نانو

بیوتکنولوژی دریایی از تنوع موجود در فرم، ساختار، فیزیولوژی و شیمی ارگانیسم های دریایی بهره می گیرد. اغلب موجودات دریایی، ساختارها، مسیر های متابولیکی، سیستم های تکثیر و مکانیزم های احساسی و دفاعی خاص و منحصربه فردی دارند که بشر می تواند از آن ها استفاده کند. از طرف دیگر، نانوتکنولوژی یا فنّاوری نانو به هنر دست کاری مواد در مقیاس اتمی، مولکولی و چند مولکولی گفته می شود که نوید دهنده ایجاد عصر جدید در صنعت دریایی است.
بخشی از مصاحبه اختصاصی با دکتر سرجی دوبرت سو رئیس انجمن بیوتکنولوژی دریایی اروپا

لطفاً در مورد کاربرد های بالقوه بیوتکنولوژی دریایی و نانوتکنولوژی در محیط دریایی توضیح بفرمایید.
بیوتکنولوژی دریایی از تنوع موجودات زنده دریایی به نفع بشر بهره گیری و استفاده می کند. در حالی که این شاخه علمی نسبتاً جدید است، اما قدمت سوابق و مدارک مربوط به استفاده از موجودات زنده دریایی در طب پزشکی و یا در بخش منبع غذایی به بیش 3000 سال قبل باز می گردد. امروزه، رشد سریع تکنولوژی مولکول، ژنتیک و رباتیک دانشمندان را قادر می سازد تا منابع دریایی را برای کاربرد های متنوع در زمینه غذا، پزشکی، دارویی، صنایع محیطی و انرژی کشف و توسعه دهند.علم بیوتکنولوژی دریایی به سرعت در حال گسترش است و بسیاری از کشور هایی که خطوط ساحلی طولانی دارند به محیط دریایی و ارگانیسم های دریایی به عنوان منبع محصولات صنعتی جدید غذا، انرژی تجدید پذیر، دارویی و کاربرد های سلامت محیطی چشم دوخته اند.

اگرچه تحقیقات زیادی در این زمینه صورت گرفته است، اما همیشه فضا برای تحقیقات بیشتر وجود دارد و هنوز زوایای پنهان زیادی وجود دارد که باید کشف شوند، قطعاً این امر با مطالعات و تحقیقات علمی میسر خواهد شد.
از سوی دیگر نانوتکنولوژی به دست کاری مواد در مقیاس نانومتر اطلاق می شود. در این مقیاس، مواد می توانند ویژگی و خواص فیزیکی و شیمیایی جدیدی به دست آورند که کاربرد های مختلفی در صنعت دریایی خواهند داشت. برای مثال با کمک نانوتکنولوژی می توانیم نانوحسگرها، نانوکپسول ها و نانوپوشش ها را به منظور محافظت بدنه کشتی از خوردگی و تجمع خزه، محافظت سطح، بسته بندی هوشمند و کاربرد های ساختاری دیگر بسازیم.

عمده نانوتکنولوژی در صنعت دریایی کدامند؟ و چه اهداف جاه طلبانه ای را دنبال می کند؟
انجمن بیوتکنولوژی دریایی اروپا در مطالعه اخیر خود، نانوپوش های فوتوکاتالیستی اکسید فلز را برای جلوگیری از آلودگی بیولوژیکی توسعه داده است. آلودگی بیولوژیکی (Biofouling) به رشد ناخواسته و تجمع موجودات زنده دریایی بر روی ساختار مصنوعی غوطه ور در آب دریا و سطوح ساخت بشر مانند شناور ها اشاره دارد. آلودگی بیولوژیکی مشکلات فنی و اقتصادی فراوانی را در پی دارد. چنانچه کشور های جهان سالانه میلیارد ها دلار را صرف کنترل و پرداختن به مشکلات ناشی از آلودگی بیولوژیکی می کنند. اما خوشبختانه نانوپوشش های ضدخزه جلوی آلودگی بیولوژیکی که سبب آلوده کردن محیط دریا می شود را خواهند گرفت.
این انجمن، نانوپوشش های ZnO که نسبت به پوشش های سنتی ضدخزه، سمّ کمتر تولید می کند را توسعه داده است. نانوپوشش های ZnO محافظت را از طریق تولید گونه های فعال (واکنش پذیر) اکسیژن ROS فراهم می کنند.

گونه های فعال (واکنش پذیر) اکسیژن ROS به سرعت هر موجود زنده دریایی آلوده چسبیده به بدنه کشتی را تجزیه می کنند و اجازه تجمع در محیط را نمی دهند. اما ناگفته نماند که تحقیقات بیشتری پیش از به کارگیری این نانوپوشش ها در صنعت ضروری به نظر می رسد. همچنین افزایش تولید نانوپوشش های فوتوکاتالیستی و بررسی دقیق سمی بودن آن ها در برابر گونه های دریایی غیرهدف، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

ارزشمندترین اقدامات از سوی کدام کشور ها در بخش بیوتکنولوژی صورت گرفته است؟
اکثر شرکت های فعال در حوزه بیوتکنولوژی دریایی در اتحادیه اروپا و آمریکا قرار دارند. کشور هایی مانند فرانسه و انگلستان نقش پیشگام را در بیوتکنولوژی دریایی بر عهده دارند. هرچند در آمریکا یک استراتژی ملی هماهنگ برای این بخش وجود ندارد، اما در نقطه روبه رو، اروپا استراتژی Mare’s Blue Growth را توسعه داده است که اهداف بلندمدت و خوش بینانه ای را دنبال می کند.

چه چالش هایی بر سر راه بیوتکنولوژی دریایی قرار دارد؟
چالش اصلی در بیوتکنولوژی دریایی این است که نتایج علمی و تحقیقاتی در دسترس، عمدتاً به کاربرد های عملیاتی در صنایع تبدیل نشده اند. البته این امر مستلزم زمان و منابع کافی است.به گفته دکتر آنتونیو ترینکون نویسنده کتاب "چالش های عظیم در بیوتکنولوژی دریایی"، تقویت و ارتقای سطح دانش نسبت به محیط دریایی، مهم ترین دغدغه و چالش به شمار می آید.در عین حال باید بر روی بهبود تکنیک های کشت ارگانیسم های دریایی، کشف توان ژنتیکی، درک روابط هم زیستی بین برخی از ارگانیسم های دریایی و همچنین درک زیست شناسی و شیمی آن ها متمرکز شویم.