من المفارقات الغريبة في عالمنا أن كل الاجتماعات والمؤتمرات التي تنادي بإنقاذ الغابات تحدث داخل قاعات فارهة معظم أثاثها من الخشب الناتج عن قطع الأشجار.

تجارياً بلغ سوق المنتجات الخشبية عتبة الـ 631 مليار دولار في عام 2021 ، وعلى الرغم من كل الجهود التي يبذلها دعاة حماية البيئة لمنع أنشطة إزالة الغابات

فمن المتوقع أن يتجاوز سوق المتتجات الخشبية حاجز الـ 900 مليار دولار بحلول عام 2026.

فهل خسرنا معركتنا البيئية بالفعل لإنقاذ غاباتنا ؟

كلا ليس بعد، لأن هناك حلاً جديداً ابتكره المهندسون يعد بإنهاء حاجتنا لقطع الأشجار.

فقد طوّر فريق من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أخشاباً مزروعة في المختبرات يُمكن أن تحل محل منتجات الأخشاب الحقيقية التي تسبب إزالة الغابات.

تسمح هذه التقنية باستخدام الأخشاب المنتجة مخبرياً بأي شكل وأي حجم.

مثلاً إذا كنت بحاجة إلى كرسي خشبي جديد فيمكنك إنشاؤه في معمل دون قطع شجرة واحدة باستخدام التقنية الحديثة.

كيف صنع الباحثون الخشب في المختبر ؟

أجرى الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تجربة أعطت خصائص تشبه الخلايا الجذعية لخلايا نباتية طبيعية

واستخرجوا خلايا من أوراق نبات يسمى الزينيا ( Zinnia elegans ) ثم قاموا بتخزينها في وسط سائل لبضعة أيام.

بعد ذلك عالج الباحثون الخلايا النباتية في وسط غذائي هلامي غني بالمغذيات والهرمونات.

ومع مرور الوقت أدت الخلايا المزروعة إلى ظهور خلايا نباتية جديدة، ولاحظ الباحثون أيضاً أنهُ يمكنهم التحكم في الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخلايا المزروعة من خلال تغيير التركيز الهرموني للوسط الهلامي.

فعند استخدام تراكيز هرمونية عالية كانت المواد النباتية أكثر صلابة.

توضح الباحثة المشرفة على التجربة أشلي بيكويث : “في جسم الإنسان توجد هرمونات تحدد كيفية تطور الخلايا وكيف تظهر صفات معينة للشخص

و بنفس الطريقة عند النبات فعند تغيير تراكيز الهرمونات في مرق المغذيات فإن الخلايا النباتية تستجيب بشكل مختلف

وبمجرد التلاعب بهذه الكميات الكيميائية الصغيرة ، يمكننا إحداث تغييرات جذرية جداً من حيث النتائج الفيزيائية للخلايا النباتية المزروعة.

هل هذا الابتكار يقتصر فقط على خلايا النباتات ؟

لم يقتصر الأمر على زرع الخلايا النباتية فقط ، بل تمكنت الباحثة أشلي بيكويث وفريقها من طباعة هياكل ثلاثية الأبعاد مصممة خصيصاً من الخلايا المزروعة في الجل الهلامي باستخدام طريقة الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.

ولمدة ثلاثة أشهر تم تحضين المادة النباتية المطبوعة في المخبر في الظلام ، وكانت النتائج مذهلة.

لم ينجح خشب المختبر في النمو فحسب، بل نما بمعدل ضعف معدل نمو الشجرة الطبيعية أيضاً .

وعن زراعة الأثاث الخشبي في المخابر قالت الباحثة بيكويث:

“الفكرة هي أنه يمكنك زراعة هذه المواد النباتية بالشكل الذي تحتاجه بالضبط ، لذلك لا تحتاج إلى القيام بأي تصنيع بعد الزراعة المخبرية، مما يقلل من كمية الطاقة والهدر”.

ما أهمية هذا الابتكار للبشرية ؟

تشير أحد التقديرات إلى أن عمليات صنع الأثاث الخشبي الحالية تؤدي إلى فقدان حوالي 30٪ من إجمالي الخشب كنفايات مهدورة.

ومن المثير للاهتمام أن تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد التي اقترحها الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظيفة ولا تولد أي نفايات

ويُمكن استخدامها لإنتاج مواد نباتية بأي شكل وأي حجم كان.

حالياً تمكن العلماء من زراعة المواد النباتية في المختبر و التلاعب بخصائصها الميكانيكية والفيزيائية، لكن الدراسة لا تزال في مرحلتها الأولى.

لا يزال هنالك  المزيد من الأبحاث والتجارب التي يلزم إجرائها قبل تطوير التقنية بشكل أكبر واستخدامها لإنتاج أثاث ثلاثي الأبعاد في المختبر على نطاق تجاري.

كما أضاف العالم فرناندو فيلاسكيز غارسيا وهو  كبير المؤلفين: “على الرغم من أن هذا البحث لا يزال في مراحله الأولى

إلا أنهُ يُوضح أن المواد النباتية المزروعة في المُختبرات يُمكن ضبطها للحصول على خصائص محددة

والتي يُمكن أن تساعد الباحثين يوماً ما من زراعة المنتجات الخشبية بالميزات الدقيقة المطلوبة لتصميم اثاث أو شكل معين.

ختاماً

لابدّ لنا كبشر أن نتذكر أنهُ في كل عام نقوم بقطع حوالي 15 مليار شجرة، و أن إزالة الغابات الواسعة يلعب دوراً اساسياً في المشاكل الناجمة عن تغير المناخ التي يواجهها عالمنا في الوقت الحالي.

إذا نجحت هذه التجربة فيُمكن للخشب المزروع في المختبر أن يساعدنا في التخلص من إزالة الغابات.

نأمل أن يصبح هذا البحث حقيقة قريباً لننقذ ماتبقى من الغابات حول العالم.

https://www.youtube.com/watch?v=SNouOZYDIH8

المصدر: اضغط هنا

• إعداد: المهندسة ساره السلوم
• تحرير: المهندس بشار الحجي