Interview met Janine Benyus

Biologe Janine Benyus geldt als de moeder van biomimetica of biomimicry. Deze jonge wetenschapstak kijkt naar de manier waarop de natuur de dingen aanpakt om oplossingen te vinden voor wat we maken en hoe we het maken. Want de natuur heeft efficiëntere, schonere en slimmere oplossingen in petto dan de mens.

 

‘Biomimetica is het imiteren van 3,8 miljard jaar R&D’, zegt Benyus zelf. In een eerdere bijdrage hadden we het over de vele voorbeelden van biomimetica die nu al worden ontwikkeld en geproduceerd. Maar wanneer verwacht Benyus de grote doorbraak van biomimetica, en hoe staat ze tegenover andere milieukwesties en duurzame ontwikkelingsproblematieken? We spraken de auteur in juni 2011 in Brussel, aan het eind van een intense wereldtournee. Ze heeft net een ontmoeting met een rist Europese parlementsleden achter de rug en lacht als we vragen of ze uitgeput is. ‘Na vandaag heb ik drie maand vakantie. Ik ga genieten van thuiskomen en dan erop uit met de rugzak, de bergen van Montana in, mijn achtertuin als het ware.’

Het is duidelijk dat biomimetica veel processen en producten efficiënter en milieuvriendelijker kan maken. Hoe stelt u zich de toekomst voor? Zal biomimetica doorbreken door gewoon de markt zijn werk te laten doen, of moeten we biomimetica verplichten?

Janine Benyus: Waarom gaan bedrijven nu volop op zoek naar biomimetica-oplossingen? Waarom zijn durfkapitalisten zoals Steve Juvertson en Swedish Biomimitecs 3000 bereid tientallen miljoenen dollars in biomimetica te investeren? Deels omdat het technologische doorbraken biedt en bedrijven dus een concurrentievoordeel kan bezorgen. Deels omdat biomimetica duurzamer is: minder giftige stoffen, minder input van energie, minder risico voor bedrijven om over ettelijke jaren een proces aan hun broek te hebben. Regelgeving is heel belangrijk voor de doorbraak van biomimetica. Programma’s als REACH verplichten bedrijven om naar andere oplossingen te zoeken. Verzekeraars en zeker herverzekeraars zijn steeds minder bereid bedrijven te verzekeren die gezondheidsrisico’s veroorzaken. Ze willen geen nieuwe tabaksprocessen. Bedrijven staan onder druk om hun vervuilende verleden achter zich te laten. De early adopters zijn er nu al mee bezig: ze willen de milieuwetgeving voor zijn, hun kosten drukken en tegemoet komen aan de wensen van de consumenten, die minder vervuilende producten vragen. We are heading to the age of substitutions. We evolueren naar een tijd waarin heel veel zal worden vervangen door iets beters. We kunnen natuurlijk altijd nog eens een chemische oplossing zoeken die minder slecht is dan de vorige, of we kunnen zien hoe de natuur het oplost en dat imiteren.

Zijn er dingen die je niet kan oplossen met biomimetica? Een biomimetische auto lost het fileprobleem niet op, hoe milieuvriendelijk hij ook is.

Janine Benyus: Dat klopt. Maar toch kan de natuur ons ook op dit gebied heel wat leren. Met het Biomimicry Institute hebben we een 25-tal regels opgesteld, een lijst van best practices die de natuur hanteert, een eco-design-checklist. Eentje daarvan is dat je productie en je voedsel lokaal moet zijn. Zo zit de wereld nu niet in mekaar. Maar net zoals we nu al gedecentraliseerde energiewinning en dito afvalverwerking hebben, zullen we ook gedecentraliseerde productie krijgen. Ik heb het dan over 3D-printing, in het vakjargon additive manufacturing, waarin producten laag per laag worden opgebouwd. Het klinkt nu als sciencefiction, maar het zal weldra gemeengoed worden. Dat betekent kleine lokale fabriekjes en de enige manier om de maatschappij dat te laten accepteren is met schone chemie. Mijn vraag is: kunnen we even slim zijn als de natuur en zorgen voor veilige producten? Daar moeten we nu werk van maken.

Op landbouwgebied pleit u voor meerjarige planten, die sterker staan in de natuur dan onze eenjarige voedingsgewassen. Moeten we afscheid nemen van onze vertrouwde groenten en granen?

Janine Benyus: Toch niet. The Land Institute wil meerjarigheid weer in onze voedingsgewassen inbrengen. Over duizenden jaren heeft de mens de meerjarigheid weggeselecteerd, zodat we de zaden in onze zakken konden meenemen als we weer verder trokken. Het is een langetermijnproces om bijvoorbeeld tarwe terug meerjarig te maken, maar het kan sneller als we er meer energie in stoppen.

Zou zoiets niet sneller kunnen met transgene planten? Bent u voor of tegen GGO’s?

Janine Benyus: Tegen. Ik denk dat we veel te weinig weten over de effecten. Ik vrees zelfs dat een fenomeen als chemische vervuiling in het niets zal verzinken bij de ecologische gevolgen van genetische manipulatie. Ook synthetische biologie vind ik geen goed idee, zelfs al ben ik een wetenschapster en weet ik dat je dat niet niet hoort te zeggen in de wetenschappelijke wereld. Genetische manipulatie was interessant als laboratoriumonderzoek, maar het heeft geen vruchten afgeworpen op het veld. Ik ben wel voor verbeterde teeltmethoden, super-organics en dergelijke dingen, maar allemaal via conventionele methoden, aangevuld met nieuwe inzichten.

Samen met anderen helpt u bedrijven de natuur te imiteren met het Biomimicry Institute. Hoe gaat dat in zijn werk?

Janine Benyus: Na de publicatie van mijn boek vroegen bedrijven naar biologische inspiratie voor hun producten. Zo werkten we al met Nike, Boeing en Kraft. We pakken het aan met wat wij een Amoebe-tot-Zebra-onderzoek noemen. Toen een ziekenhuiswasserij ons vroeg om hun was op een milieuvriendelijker manier te wassen, zochten wij uit hoe de natuur bijvoorbeeld hemoglobine afbreekt. Zo stellen we een taxonomie van mogelijkheden op: allemaal processen die geen giftige stoffen gebruiken, op kamertemperatuur functioneren, zeer efficiënt werken en in een industrieel proces kunnen worden geïmiteerd.

Hoe gaat u om met het patenteren van natuurlijke fenomenen en processen?

Janine Benyus: In een tijd waarin je naar het patentbureau kunt stappen en een levensvorm als een bacterie laten patenteren, is het alleen maar een kwestie van tijd voor een wetenschapper op het idee komt de manier waarop een gekko loopt te patenteren. Ik beschouw dat als diefstal van onze scientific commons [wetenschappelijke gemeenschappelijke goederen, red]. Van de andere kant vind ik het goed dat er gekkolijm is en begrijp ik dat bedrijven dat product patenteren. Maar de nuance is zeer duidelijk in mijn ogen. Hoe we het bij Asknature.org aanpakken is als volgt: we zetten biologische strategieën online, georganiseerd per functie, en dat in een context van design. Advocaten vertellen me dat dat moet volstaan om deze noties in het publieke domein te houden, wat volgens sommigen niet zo zou zijn als het in een wetenschappelijke context zou gebeuren. [Benyus gebruikt de uitdrukking ‘To establish prior art,’ een begrip uit de patentwetgeving, red] Vandaar dat we proberen zoveel mogelijk ideeën te publiceren.

Voor wanneer is de grote doorbraak van biomimetica?

Janine Benyus: Ja, wat wordt de killer app? (lacht) Een zeer ongelukkige woordkeuze in deze context, maar het is iets dat ik me ook afvraag. Velcro gaat al een hele tijd mee. Zelfreiniging volgens het principe van lotusbladeren wordt in heel wat producten gebruikt, maar mensen weten het niet. Je ziet het niet. Ik kan me voorstellen dat mensen er wel over zouden spreken als je vliegtuigvleugels met randen als bultrugvinnen zou zien. Misschien worden het wel zelfbouwende zonnecellen, die we drukken aan een snelheid alsof het kranten zijn? Ik hou wel van die gedachte, omdat het biomimetica op chemieschaal is. Iets dat biomimetica de populair-wetenschappelijke pers en het sf-aura kan doen verlaten, en de techniek naar de mensen thuis brengen. Er gaat tegenwoordig zoveel overheidsgeld naar biomimetica, zoveel universiteiten richten departementen op. Harvard kreeg de grootste individuele gift uit zijn geschiedenis om een instituut voor biologisch geïnspireerde ingenieurswetenschappen uit de grond te stampen: 125 miljoen dollar van de Zwitser Hansjörg Wyss. Duitsland is heel hard bezig rond wat zij Bioniks noemen. Misschien komt de doorbraak er als kinderen ervan dromen een bioloog-designer te worden. Wanneer bedrijven het achterhaald vinden dat er geen bioloog in hun innovatieteam zit. Misschien is biomimetica pas succesvol als het verdwijnt – wanneer het een evidentie is geworden, gewoon een van de manieren waarop we innoveren. Dat bij elk nieuw product als vanzelfsprekend wordt gekeken hoe de natuur zoiets oplost, wanneer er biologische tools zijn geïntegreerd in alle CAD/CAM-software. Dan zal biomimetica gewoon design zijn geworden.

 

Verschenen in Argus Actueel

Ontwerpen naar levend model

Biomimicry of biomimetica is een jonge wetenschapstak die vindt dat de mens nog heel wat van de natuur te leren heeft. De grote pleitbezorgster van biomimicry, Janine Benyus, komt op 28 juni naar Brussel.

De mens is sinds een paar duizend jaar druk doende met het ontwerpen van dingen, de natuur is al 3,8 miljard bezig met het ontwerpen van de duurzaamste en meest efficiënte oplossingen. Niemand kan beter vertellen waar het in biomimetica om draait dan biologe Janine Benyus, medestichtster (in 1998) van de Biomimicry Guild. In deze speech legt ze in amper een kwartier uit waar het allemaal om draait (even doorspoelen naar 3’11” voor het begin). De tijd is rijp voor een nieuw paradigma, vindt Benyus. Een heel nieuw systeem om dingen te ontwerpen en te verbeteren, waarin de oplossingen zijn geïnspireerd op de research & development uitgevoerd door de natuur.

Sommige voorbeelden van biomimicry zijn misschien al overbekend: de Japanse Shinkansen trein die voor zijn vernieuwde design de mosterd haalde bij de aerodynamische bek van de ijsvogel. De nieuwe Shinkansen verplaatst minder lucht, maakt minder lawaai, verbruikt 15% minder stroom en rijdt bovendien 10% sneller. Een andere biomimetica-klassieker is het Eastgate Centre in Harare, Zimbabwe, een gebouw met ecologische airconditioning geïnspireerd op de luchtcirculatie in termietenheuvels. En er zijn natuurlijk de onvermijdelijke velcrostrips, ontwikkeld door de Zwitserse ingenieur Georges de Mestral, die geïnspireerd werd door de vruchten van (de plant) de klit, die zo hardnekkig in de haren van zijn hond bleven hangen. Maar biomimicry gaat veel verder dan dat. Talloze bedrijfjes bieden vandaag al oplossingen gebaseerd op de manier waarop de natuur de dingen aanpakt, en die stuk voor stuk beter, efficiënter en milieuvriendelijker zijn dan de artefacten die de mens in zijn korte maar verwoestende carrière als leerling-tovenaar heeft voortgebracht.

Natuur vs. mens
De mens stoot bijna een ton CO2 uit voor elke ton cement die hij produceert. Cementproductie zorgt wereldwijd voor 6 miljard ton CO2-uitstoot, maar het bedrijf Calera doet net het omgekeerde. Geïnspireerd door de manier waarop koraalriffen zich vormen, bedacht dit bedrijf een procedé dat CO2 opslorpt bij de productie van haar cement. Plastic, een menselijke uitvinding waarvan het afval en de gezondheidseffecten ons nog eeuwen zullen achtervolgen, is nog zoiets waar de natuur een beter alternatief voor biedt. Het bedrijf Novomer maakt bioplastic uit CO2 en CO, en dat ‘door te denken als een plant’, aldus Janine Benyus.

Zoet water wordt schaars door de industriële, urbanistische, toeristische en agrarische bezigheden van de mens. Bij ontzilting van zeewater worden eindige fossiele brandstoffen gebruikt en komen tonnen CO2 in de atmosfeer terecht. Het Deense bedrijf Aquaporin is erin geslaagd om een honderd keer sneller alternatief voor omgekeerde osmose te ontwikkelen door zich te inspireren op de manier waarop water in de natuur wordt gezuiverd door de nieren van zoogdieren en door bomen en planten.

De Namibische woestijnkever vormde dan weer de inspiratie voor een manier om ontzettend efficiënt waterdamp te oogsten op de gevels van gebouwen. De mens maakte door antibiotica te gebruiken in zijn strijd tegen microben de gevreesde beestjes ongewild sterker. Het bedrijf Sharklet lost het probleem op dank zij de wetenschap dat bacteriën er niet van houden op haaienhuid te wonen, een techniek die eerst met succes gebruikt werd om scheepsboegen algenvrij te houden. En zo zijn er honderden andere voorbeelden, met door de natuur geïnspireerde windturbinewieken, landbouwtechnieken, verf, lijm, software, zonnecellen, auto’s, zelfreinigende oppervlakken, en ga zo maar door, die geraadpleegd kunnen worden in de Biomimicry-databankAsk Nature en door Janine Benyus worden opgelijst in het boek Nature’s 100 Best en in haar standaardwerkBiomimicry: Innovation Inspired by Nature.

In een tijdvak waarin de mens zich er bewust van wordt dat hij de natuur niet zozeer moet uitputten en manipuleren, maar ervan kan leren, suggereert biomimetica een oplossing met veel perspectief. Biomimetica biedt een manier om de natuur en de samenleving anders te benaderen. Het is een leidraad om ons dank zij de lessen van de natuur sneller naar een tijdperk van duurzaamheid en harmonie met de natuur te doen evolueren.

Belgium goes biomimicry
Ook in ons land kent biomimetica navolging. Leen Gorissen, researcher op het departement transitie energie en milieu van Vito, is een enthousiast pleitbezorger van biomimetica. “Het boeiendste aan biomimicry “, zegt ze, “is dat het mensen uit verschillende disciplines samenbrengt: biologen, architecten, ingenieurs, productontwikkelaars. Ingenieurs staan er soms niet bij stil dat ze heel wat kunnen leren uit de natuur. Biomimetica verenigt wetenschap, vormgeving en productie in een context van interdisciplinaire duurzaamheid om reële problemen sneller, slimmer en minder schadelijk voor de biosfeer aan te pakken.”

Maar daarom wil Gorissen biomimetica nog niet uitroepen tot de heilige graal van de groene revolutie: “Als je alle problemen bekijkt waarmee onze wereld vandaag wordt geconfronteerd, bestaat er geen silver bullet. Maar biomimicry kan wel een silver lining zijn (een basis voor optimisme, red.).” Rond concrete toepassingen van biomimetica werkt Vito (nog) niet, zegt Leen Gorissen: “voorlopig bekijken we biomimicry enkel in functie van zijn potentieel voor duurzame ontwikkeling.”

Op 28 juni komt Janine Benyus naar Brussel, ter gelegenheid van de Franstalige uitgave van haar boek Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. Ze houdt een uiteenzetting in het Engels, met simultaanvertaling in het Frans, op de ULB Campus du Solbosch in auditorium H.2215 van 20 tot 22.30u. Meer info bij Etopia.