Nowe technologie, które pomagają ograniczyć emisje i zużycie wody - Ekologia.pl
Ekologia.pl Trendy 10 nowych technologii, które pomogą uratować Ziemię

10 nowych technologii, które pomogą uratować Ziemię

Rozwój technologiczny z jednej strony przyczynia się do kryzysu środowiskowego i klimatycznego – od wydobycia pierwiastków ziem rzadkich po łakome na wodę i energię centra danych. Z drugiej, innowacyjne rozwiązania mogą pomóc przywrócić Ziemi utraconą równowagę. Eksperci Światowego Forum Ekonomicznego wybrali dziesięć najciekawszych technologii.

Innowacje technologiczne pozwalają lepiej kontrolować stan środowiska

Innowacje technologiczne pozwalają lepiej kontrolować stan środowiska, fot. nuttapong_mohock/envato
Spis treści

Precyzyjna fermentacja

Ponad 30% białka w ludzkiej diecie pochodzi dziś ze źródeł zwierzęcych, co niestety przekłada się na ogromne emisje metanu, przekształcenia dużych obszarów w pastwiska, znaczące zużycie wody oraz unik organicznych zanieczyszczeń do środowiska. Problem rozwiązać może precyzyjna fermentacja, czyli wykorzystanie drobnoustrojów do produkcji protein identycznych ze zwierzęcymi w zamkniętych czterech ścianach laboratorium.

Jak to działa? Wyspecjalizowane drożdże, grzyby lub bakterie umieszczane są w ogromnych stalowych zbiornikach zwanych bioreaktorami. Dzięki ściśle kontrolowanym warunkom przekształcają one proste substancje, np. cukier, w złożone cząsteczki białka, z których można wyprodukować sztuczne mięso. W porównaniu z pastwiskami i ubojniami możemy tym sposobem zredukować emisje o 72-97%, zużycie wody o 81-99%, a wykorzystanie powierzchni o 99%.

Produkcja zielonego amoniaku

Współczesne rolnictwo jest uzależnione od nawozów azotowych. Niestety, ich produkcja odpowiada za 2% globalnego zużycia energii i generuje więcej emisji niż jakikolwiek inny chemiczny proces przemysłowy. Synteza amoniaku z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii może znacząco zmniejszyć balast dla Ziemi, ograniczając przepływy biochemiczne oraz zakwaszenie oceanów.

Jak to działa? Możliwości jest kilka. Niektóre technologie wykorzystują konwencjonalny proces Haber-Boscha, ale w oparciu o zielony wodór wyprodukowany przez rozkład wody zasilany odnawialną energię. Inne bezpośrednio przekształcają azot, wykorzystując energię elektryczną, światło słoneczne lub drobnoustroje. Innowacyjne metody produkcji zielonego amoniaku są obecnie rozwijane w 15 krajach świata.

Produkcja zielonego amoniaku wykorzystuje energię odnawialną

Produkcja zielonego amoniaku wykorzystuje energię odnawialną, fot. Shaiith/envato

Zautomatyzowany upcykling odpadów żywnościowych

W 2022 r. gospodarstwa domowe wygenerowały ponad 1 mld odpadów żywnościowych, z których większość skończyła na wysypiskach. To nie tylko ogromne marnotrawstwo, ale również zwiększone emisje z wysypisk. Z odpadów spożywczych można tymczasem wytwarzać paszę dla zwierząt, mieszanki kompostowe, a nawet składniki pokarmowe.

Jak to działa? W zakładach zajmujących się segregacją śmieci montuje się już nowoczesne, zrobotyzowane linie wykorzystujące sztuczną inteligencję. System jest w stanie rozpoznawać żywność wśród innych odpadów i przekazuje ją dalej do wyspecjalizowanego przetwarzania.

Wychwytywanie i wykorzystanie metanu

Metan jest najgroźniejszym z gazów cieplarnianych – w ciągu 20 lat zatrzymał w atmosferze 80 razy więcej ciepła niż dwutlenek węgla. Główne źródła jego emisji to wysypiska śmieci, gospodarstwa rolnicze i systemy oparte na paliwach kopalnych. Jeśli jednak zdołamy przechwycić metan zanim dostanie się do atmosfery, można go wykorzystywane jako paliwo lub przekształcić w inne wartościowe produkty.

Jak to działa? Specjalne czujniki pozwalają zidentyfikować wycieki metanu w infrastrukturze i uruchamiają procesy wychwytywania skuteczne nawet w przypadku niewielkich ilości CH4. Przy użyciu innowacyjnych technologii katalitycznych pochwycony metan można przetwarzać z wykorzystaniem znacznie mniejszych ilości energii niż wymagają tradycyjne procesy.

Spalanie na pochodni generuje ogromne ilości metanu, które ulatniają się do atmosfery

Spalanie na pochodni generuje ogromne ilości metanu, które ulatniają się do atmosfery, źródło: wirestock/envato

Zielony beton

Beton to najpowszechniej stosowany materiał budowlany na świecie. Niestety, jego głównym składnikiem jest cement odpowiedzialny za 8% globalnych emisji CO2. Produkcja betonu wymaga też ogromnych ilości piasku, pozyskiwanego z koryt rzecznych i wybrzeży na szkodę lokalnych ekosystemów. Innowacyjne technologie dążą do zmiany składu materiału bez utraty cennych właściwości fizycznych, a nawet z ich polepszeniem.

Jak to działa?  Zielony beton opiera się na spoiwach geopolimerowych wytwarzanych poprzez chemiczną aktywację materiałów bogatych w glinokrzemiany, takich jak popiół lotny, żużel wielkopiecowy czy zmielone odpady budowlane i rozbiórkowe. Najnowsze technologie potrafią dodatkowo mineralizować dwutlenek węgla powstający w procesie dojrzewania betonu i więzić go w matrycy materiału. W rezultacie nie tylko maleją emisje z tradycyjnych cementowni, ale CO2 staje się częścią zamkniętego obiegu.

Ładowanie dwukierunkowe nowej generacji

W 2024 r. na świecie było 58 mln samochodów elektrycznych. Wraz z rozwojem elektromobilności pojawiają się coraz doskonalsze baterie, które mogą magazynować i oddawać energię według aktualnych potrzeb. Dwukierunkowe ładowanie to pomysł, który pozwoli ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, a także zredukować zanieczyszczenie powietrza i przenikanie toksycznych związków do środowiska.

Jak to działa? Ładowanie dwukierunkowe wykorzystuje zaawansowane inwertery, które przekształcają prąd stały, magazynowany w bateriach, w prąd zmienny przesyłany przez sieci energetyczne – i odwrotnie. W rezultacie samochody i autobusy elektryczne mogą w okresach zapotrzebowania oddawać energię do sieci lub zasilać konkretne gospodarstwa domowe.

Spalanie na pochodni generuje ogromne ilości metanu, które ulatniają się do atmosfery

Spalanie na pochodni generuje ogromne ilości metanu, które ulatniają się do atmosfery, źródło: wirestock/envato

Terminowa i precyzyjna obserwacja Ziemi

Powodzie, susze, wylesianie czy pożary to zjawiska, które przynoszą ogromne straty społeczne, gospodarcze i środowiskowe. Nowe technologie obserwacji Ziemi zrewolucjonizowały systemy wczesnego ostrzegania przed katastrofami, a zarazem odgrywają kluczową rolę w podejmowaniu decyzji: rolniczych, urbanistycznych, zarządzania kryzysowego. Pozwala to ratować ludzkie życia i całe ekosystemy.

Jak to działa? Technologie EO (Earth Observation) to połączenie potencjału satelitów, dronów, danych naziemnych oraz narzędzi analitycznych AI. Umożliwiają one śledzenie takich parametrów jak wilgotność gleby, zdrowie szaty roślinnej czy zmiany w zagospodarowaniu przestrzeni w mikro-skali i czasie rzeczywistym.

Modułowa energia geotermalna

Potencjał energii geotermalnej jest ogromny i wynika ze stałej podaży, ograniczonego wykorzystania gruntów oraz globalnego zasięgu. Niestety, jak dotąd stanowi ona zaledwie 1% globalnej produkcji energii. Nowe technologie mogą tą skalę zmienić na korzyść Ziemi.

Jak to działa? W przeciwieństwie do tradycyjnych elektrowni geotermalnych, nowoczesne systemy modułowe nie wymagają ściśle określonych warunków geologicznych i mogą być wdrażane w formie małych jednostek energetycznych praktycznie wszędzie, nawet przy niewielkich odwiertach. Oferują ogrzewanie i chłodzenie niezależne od pogody oraz energię elektryczną dla domów jednorodzinnych i bloków mieszkalnych.

Korzyści klimatyczne z nowych technologii

Diagram przedstawiający korzyści klimatyczne z nowych technologii; opracowanie własne

Regeneracyjne odsalanie wody

Państwa w regionie Bliskiego Wschodu już dziś pozyskują od 50 do 100% wody pitnej z zakładów odsalania wody morskiej. Konwencjonalne technologie są jednak wysoce energochłonne i wciąż w dużym stopniu zasilane spalaniem paliw kopalnych. Regeneracyjne odsalanie redukuje ten balast dzięki ponownemu wykorzystaniu i recyklingowi wody.

Jak to działa? Proces zwany elektrodializą z membranami bipolarnymi (EDBM) pozwala rozdzielić cząsteczki wody, dając w rezultacie jony wodoru i wodorotlenków, które następnie łączą się z jonami soli, tworząc użyteczne kwasy i zasady. Zakłady odsalania mogą odzyskiwać i ponownie wykorzystywać te chemikalia, redukując balast odpadów solankowych. W połączeniu z odnawialnymi źródłami energii EDBM zapewnia niższe emisje i wywiera mniejszy wpływ na środowisko naturalne.

Uzdrawianie gleby

Nawet 1/3 wszystkich gleb na świecie jest już zdegradowana, co ogranicza produktywność rolniczą, a dodatkowo zwiększa ryzyko susz, powodzi i groźnych osuwisk. Naukowcy pracują jednak na innowacyjnym metodami regeneracji ziemi, które mogą wspomóc zarówno uprawy, jak i naturalne ekosystemy.

Jak to działa? Zaawansowane technologie wykorzystują wysoce wyspecjalizowane czujniki glebowe, aby badać wilgotność, pH gleby, zawartość składników odżywczych i materii organicznej, a nawet lokalnej mikrobioty. Wszelkie zmiany rejestrowane są w przeciągu sekund, eliminując potrzebę czekania na badania laboratoryjne w terenie. W rezultacie możliwe jest natychmiastowe dostosowywanie działań regeneracyjnych do aktualnych potrzeb w danej lokalizacji.

Dzięki nowym technologiom możemy więc nie tylko produkować mądrzej i oszczędniej, ale także naprawiać szkody, które już wyrządziliśmy. To ważny krok w kierunku lepszej przyszłości, który oddala nas od grzechów industrialnej rewolucji i dominacji brudnego przemysłu.


Absolwentka Wydziału Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego, która oddała się pasji zgłębiania zagadek świata i pisania o nich. Specjalizuje się w ekologii, klimatologii i naukach przyrodniczo-naukowych. Żyje ponad granicami, dużo podróżuje, a w wolnym czasie pływa.

Bibliografia
  1. 10 Emerging Technology Solutions for Planetary Health INSIGHT REPORT OCTOBER 2025, World Economic Forum, https://www.weforum.org/publications/10-emerging-technology-solutions-for-planetary-health/, 14/11/2025;
3.7/5 - (3 votes)
Subscribe
Powiadom o
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments