Haal inspiratie uit de natuur om de petroleum te nekken

Dieren en planten imiteren en hun beste ideeën afsnoepen om in het postpetroleumtijdperk te overleven. Welkom in de wereld van de biomimicry, waar een kleine ijsvogel het brandstofverbruik van een hst vermindert.

Door Gilles Quoistiaux

Zachte dromer of visionaire pionier? Van één zaak is Gauthier Chapelle alvast overtuigd: ” biomimicry is een concept dat enorm belangrijk zal worden in het postpetroleumtijdperk”. De man weet overigens waarover hij praat. Hij is bioloog en landbouwingenieur van vorming en werkte vijf jaar bij de poolstichting van Alain Hubert. Als verantwoordelijke voor de educatieve content in verband met de klimaatwijziging, hield Chapelle er zich vooral bezig met een diepgaande analyse van de befaamde oliepiek. Om een datum te horen vooruitschuiven, moet u echter niet bij hem aankloppen. Maar hij zal u wel stellig verzekeren dat op een bepaalde dag – in de min of meer nabije toekomst – de bronnen van het zwarte goud opgedroogd zullen zijn, of althans zo moeilijk te ontginnen dat ze geen voldoende bevoorrading meer zullen kunnen verzekeren tegen een aanvaardbaar tarief.

In het vooruitzicht van die petroleumschaarste, die met rasse schreden dichterbij komt, moet de mens een oplossing vinden. Of een waaier van oplossingen.

In 2003, toen Chapelle een seminarie bijwoonde in Groot-Brittannië, geraakte hij ervan overtuigd dat hij in de buurt kwam. Het thema van het colloquium was biomimicry. Het was een openbaring. Om het eenvoudig te stellen, komt de discipline erop neer dat bepaalde principes die gelden in de fauna en flora worden omgezet naar menselijke toepassingen. Deze school, die zich inspireert op de bionica, ontstond in de Verenigde Staten, onder leiding van de naturaliste Janine Benyus.

Kantoorgebouwen geïnspireerd op termietenheuvels

Een concreet voorbeeld: om het aerodynamische profiel van de Japanse hogesnelheidstrein Shinkansen te verfijnen, zochten wetenschappers inspiratie bij de ijsvogel. Deze maakt jacht op prooien in het water, en net op het moment dat hij zijn duik onder water maakt, ontstaat een drukverschil. Een beetje te vergelijken met een hst die in een fractie van een seconde van de open lucht in een omgeving duikt die veel meer druk ondervindt, de tunnel namelijk. Met zijn nieuwe bek kan de Japanse trein 10 % tot 15 % brandstof besparen tijdens die ‘ondergrondse’ trajecten.

Dat soort voorbeelden overtuigt Gau-thier Chapelle ervan dat daar een niche te ontginnen is. Een jaar geleden richtte hij de onderneming Biomim Greenloop op, gespecialiseerd in consultancy aan bedrijven die het advies willen inwinnen van de bioloog. “We staan nog aan de wieg van de discipline”, geeft hij toe, “maar het zijn harde tijden voor de petroleum. Elke oplossing die het mogelijk maakt om energie te besparen, interesseert de ondernemingen.”

Hoewel de term biomimicry recht uit een sciencefictionroman lijkt te komen, zijn er in de Verenigde Staten al ettelijke grote namen – General Electric, Nike, Wal-Mart, Interface… – die het concept gebruiken. Bij ons biedt Biomim Greenloop zijn diensten aan op het gebied van de koolstofbalans, een activiteit die in volle expansie is. Het bedrijf doet dat onder meer voor Deloitte, Interbuild, Bank Degroof, De Persgroep en de Internationale Poolstichting. Het is echter pas als de bedrijfsklant effectief overgaat tot concrete actie om de uitstoot van CO2 te verminderen, dat de biomimicry-expertise van Biomim Greenloop nuttig wordt.

Op dit ogenblik moeten we de toepassingen – vaak nog prototype – in het buitenland zoeken. In de Eastgate Building in Harare (Zimbabwe) bijvoorbeeld, een kantoorgebouw van 30.000 m2 dat de woonwijze van de termieten imiteert. Een uitzonderlijk krachtige ventilatie reduceert de energiefactuur van het gebouw met 90 %. Er zijn ook de ventilatorbladen die geïnspireerd zijn op de vinnen van walvissen: de Canadese onderneming Whalepower, die ze ontwikkelde, belooft 20 % minder energieverbruik in vergelijking met de klassieke modellen. En dan zijn er nog de zogenaamde onderwaterwindmolens, die als twee druppels water lijken op zeealgen of de staart van een haai en die de Australische onderneming BioPower Systems in 2009 zal uittesten.

Sponzen imiteren om glas te maken

“Dergelijke voorbeelden vormen de basis van het biomimicryconcept”, zegt Gau-thier Chapelle. “Maar het is mogelijk om nog een stuk verder te gaan. Gewoon door de natuur te kopiëren. Die slaagt er namelijk in om materialen te produceren zonder dat ze daarvoor fossiele energie nodig heeft. Als we de enzymen van bepaalde sponzen namaken, wordt het bijvoorbeeld mogelijk om glas te vervaardigen op kamertemperatuur.”

Ter verduidelijking: glas wordt vandaag geproduceerd in ovens die een duizelingwekkende temperatuur van 1400 tot 1500 °C bereiken. Voldoende om astronomische hoeveelheden stookolie of gas te verbranden. Sommige soorten sponzen maken echter een uiterst handelbaar soort glasvezel aan, helemaal alleen en op omgevingstemperatuur. Als de mens erin slaagt om dat proces te klonen, wordt de productie van glas veel minder afhankelijk van fossiele brandstoffen.

“De dure olieprijzen dwingen ons om van denkmodel te veranderen”, zo gaat de bioloog voort. “We moeten alles op alles zetten om alternatieven te ontwikkelen voor de wijze waarop we nu energie verbruiken.” En het is precies daar dat het schoentje wringt. Ook al verzekert de expert ons dat Lucent Technologies die fameuze synthese van glas op omgevingstemperatuur probeert te ontwikkelen, dan nog staat het onderzoek ter zake nog maar in de kinderschoenen. Vooral ook omdat zo goed als iedereen nog moet worden overtuigd.

Dat belet niet dat we mogen dromen van een toekomst voor de biomimicry. De Denen hebben al – op kleine schaal – geprobeerd om de recyclagemogelijkheden te kopiëren die in de natuur voorkomen. In tegenstelling tot mensen recupereren planten en dieren wel degelijk hun afval. In Kalundborg hebben zich op een beperkte oppervlakte enkele complementaire industrieën gevestigd, met de bedoeling profijt te halen uit elkaars afval. De steenkoolcentrale brengt gips voort, dat wordt gebruikt door een fabriek van isolatiemateriaal, die op haar beurt warmte produceert die de gemeente gebruikt om haar verwarmingsinstallatie te voeden… Enzovoort, enzovoort.

Een stad in biocement dankzij schelpen

Een maatschappijmodel? Waarom ook niet een stap verder gaan en een hele stad bouwen op basis van biocement? Schelpdieren zijn in staat om hun eigen schelp op te bouwen door CO2 te binden aan de kalk die ze uit het water halen. Ook hier gebeurt de aanmaak op omgevingstemperatuur en zonder dat er fossiele energie nodig is. Het volstaat om dat mechanisme te kopiëren. In het vakje van de utopieën heeft de architect Luc Schuiten, medeoprichter van Biomim Greenloop, zelfs een nieuwe vorm van huisvesting uitgedokterd: de Habitarbre. Veel uitleg daarover hoeven we niet te geven, de tekening spreekt voor zich.

Terug naar de begane grond nu. De grote principes van de biomimicry worden sporadisch toegepast in een hele reeks domeinen, maar tot nog toe is geen enkele daarvan erin geslaagd om de discipline uit haar koddig groen hoekje te halen. Tegen alle verwachtingen in zou de grootste overtuigingskracht wel eens kunnen komen uit de automobielsector.

In elk geval heeft Mercedes een concept car gelanceerd – het allereerste bionische voertuig – geïnspireerd op de koffervis, een eigenaardig dier met hoekige vormen die optimaal weerstand bieden aan de druk van het water. Het resultaat van die transpositie is een prototype dat 20 % minder verbruikt dan een vergelijkbaar seriemodel.

“Uiteraard is de autosector niet degene die ik prioritair zou willen ontwikkelen”, grijnst Gauthier Chapelle. Toch blijft de expert ook op dat vlak niet bij de pakken zitten: “Elke verlaging van de uitstoot van CO2 per kilometer is mooi meegenomen.” Veel meer dan om een loutere marketingactie gaat het hier om een mooi uitstalraam voor de principes die hij wil promoten met zijn tweede geesteskind, de internationale vzw Biomimicry Europe. Elke aandeelhouder van zijn adviesbedrijf – en dat gaat van mysterieuze industriëlen, Europese ambtenaren en gepensioneerden van Exxon tot de medewerkers van Biomim Greenloop zelf – bezit ook een participatie in de promotie-vzw, het werktuig van de bioloog om binnen te dringen in de industriële kringen. In de hoop dat die zich in de toekomst zullen buigen over deze eigenaardige en fascinerende discipline, die volop in de actualiteit dreigt te komen zodra de barrel 200, 300 of 500 dollar haalt. (T)

Door Gilles Quoistiaux

www.biomimicryinstitute.org, www.biomimicryguild.com