Mikroriasy v dizajne: Udržateľná produkcia superpotraviny v domácom prostredí

ZHRNUTIE

Dizajnérsky výskum využívajúci biotechnológiu mikrorias bol predmetom výskumu uskutočneného v Ústave dizajnu v rokoch 2015 – 2019 ako súčasť dizertačnej práce Aplikácia mikrorias v kontexte priemyselného dizajnu – holistické prístupy v procese dizajnérskej tvorby. Zaoberal sa možnosťou implementácie mikroriasy spiruliny do roviny každodenných objektov, pretože jej najcennejšie vlastnosti, ako sú multifunkčnosť a environmentálne efektívny rast, sú parametre, ktoré ju predurčujú na využitie v postupoch dizajnu pre udržateľný rozvoj. Z metodologického hľadiska kládol tento výskum dôraz na experiment, interdisciplinárne zapojenie viacerých odborov s cieľom nasledujúceho využitia poznania vo forme dizajnérskych artefaktov a služieb. Spájal tri disciplíny – biochémiu, fykológiu a dizajn, ktoré v ňom spolu pôsobia.

Projekt je výsledkom spolupráce s Mikrobiologickým ústavom Českej akadémie vied v Třeboni, Ústavom biotechnológie na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU a stáže vo firme Cesare Griffa Architecture Lab v Turíne. Jeho podstatu predstavuje nový druh predmetnej kultúry z hľadiska koncepcie: kombinácia syntetického priemyselne vyrábaného obalu a živého organizmu – mikroriasy – v ňom obsiahnutého. V rovine environmentálnej udržateľnosti spája lokálnu, domácu produkciu jedla s biotechnológiou mikrorias, konkrétne mikroriasy spiruliny. Naše súčasné mechanizmy produkcie potravín zanechávajú výraznú stopu na životnom prostredí a predstavujú príležitosť na zlepšenie. Zvlášť ak sa pozrieme na logistiku dodávok potravín a ich spracovanie.

Mikroriasy sú vodné mikroskopické organizmy, ktoré vďaka svojej jednoduchej podstate predstavujú sľubný materiál na riešenie špecifických otázok udržateľného rozvoja. Spirulina je jedna z najviac preskúmaných a prebádaných mikrorias, má výnimočné nutričné zloženie, pre ktoré ju na konferencii OSN World Food Conference v roku 1974 vyhlásili za potravu budúcnosti. Z praktického pohľadu je jej výhodou konzumácia priamo po prefiltrovaní z vody.

Článok v prvej polovici opisuje použité princípy dizajnu pre udržateľný rozvoj, metódy výskumu, teoretické východiská a referenčné projekty, v ďalšej časti analyzuje praktický výskum autora vrátane výsledného diela.
Praktická časť štúdie rozoberá jednotlivé idey, ktoré hľadali interakciu medzi koncovým používateľom a živým systémom (spirulina) v kontexte urbánneho interiéru. Inými slovami, nachádzali také objekty domáceho použitia, ktorých funkcia umožňovala zmysluplnú integráciu spiruliny. Tento prístup predstavoval stratégiu, ako zvýšiť pridanú hodnotu produktu a jeho bohatstva, A to predovšetkým využitím polyfunkcie spiruliny ako spôsobu maximalizácie prínosov pre koncového používateľa. Využili sa tri základné funkcie: 1. potrava, 2. kyslík, 3. svetlo.
Súčasťou praktickej časti bola aj séria funkčných prototypov (kultivátorov) na overenie špecifických ideí a získanie hlavne praktickej skúsenosti s pestovaním spiruliny. Získané poznanie sa nakoniec uplatnilo vo finálnom produkte.

Finálne dielo, Spirulina Lamp, je koncipované ako sofistikované interiérové svietidlo, ktoré umožňuje kultiváciu spiruliny v domácom alebo reštauračnom prostredí. Základná hodnota produktu spočíva v priamej konzumácii vysokovýživnej potravy bez nutnosti použitia sprostredkovateľov. Jeho pridanou hodnotou je, že kultivátor používa časť svetla aj na osvetlenie interiéru, čím sa stáva plnohodnotným doplnkovým svietidlom. Je to prvé syntetické svietidlo svojho druhu, ktoré produkuje potravu pre človeka. Celé zariadenie je navrhnuté ako interiérový doplnok do obývacieho či jedálenského priestoru. Produkt reaguje na rast potrieb časti populácie, ktorá preferuje udržateľné, zdravé a moderné riešenia. Okrem iného produkuje kyslík, ktorý zlepšuje kvalitu ovzdušia v miestnosti.
Dôležitou súčasťou zariadenia Spirulina Lamp je aj misa na zúrodnenie biomasy. Umiestňuje sa na miesto reflektora, kde približne počas desiatich minút separuje čerstvú biomasu od vody, čím ju sprístupní na konzumáciu.

Ak kvantifikujeme spomenuté benefity na deň prevádzky zariadenia, dostávame sa k číslam: 1. potrava – produktivita 20 g biomasy (overené prototypom), 2. svetlo, približne 50 % svetla vychádza do miestnosti = 3 500 lúmenov k dispozícii počas dňa, 3. kyslík = 25 l živej kultúry fotobioreaktora vyprodukuje 7,5 l O2 za hodinu.

Prototyp Spirulina Lamp ukazuje možnosť, ako by sa v budúcnosti mohol interiér moderného bytu alebo domu riešiť tak, aby jeho svetelné prvky maximalizovali úžitok pre človeka. Keby sme sa vyjadrili konkrétnejšie, interiér by mohol obsahovať viacero takýchto alebo podobných svietidiel, ktoré by tvorili konzistentnú kolekciu objektov s vysokou pridanou hodnotou.
Prototyp sa v lete 2019 podrobil niekoľkomesačnému testovaniu v reálnom domácom prostredí a vykázal predpokladanú funkčnosť a produktivitu. Projekt sa momentálne nachádza vo fáze start-upu (Living Elements, s. r. o.), získal dvoch anjelských investorov, grant Tatra banky a pozostáva z interného tímu troch ľudí. Naďalej spolupracuje s Ústavom biotechnológie FCHPT STU. Projekt získal prvé miesto v súťaži Wannebe Start-ups! v roku 2018 (Interreg CERIecon) v Bratislave, prezentoval sa na medzinárodnej konferencii v Benátkach (Interreg CERIecon). V roku 2019 získal už ako existujúca firma 2. miesto v súťaži start-upov v rámci medzinárodnej platformy EIT Food Hub v Nitre. Momentálne sa uchádza o ďalšie financovanie pomocou grantu SME Instrument cez Európsku komisiu. Ako ďalší krok je naplánovaná optimalizácia celého zariadenia a validácia produktu na trhu pomocou prvých zákazníkov.