הנדסה ירוקה מהי?

הצורך לנצל את המשאבים הטבעיים ניצול נכון ויעיל, ובד בבד להפחית את הפגיעה בסביבה, הופך להיות חשוב יותר ויותר בשנים האחרונות. תחזיות אפוקליפטיות לפגיעה חמורה בסביבת החיים בכדור-הארץ מאיימות עלינו. הטענה שהעתיד תלוי בדרך שבה נתכנן את ההווה אינה עוד קלישאה.

יתר על כן, ההשפעות הגלובליות של פעולות מקומיות מחייבות אותנו לקבוע אמות מידה עולמיות להתייחסות לסביבה שבה אנו חיים. החל מסוף שנות השבעים של המאה ה-20, ועדות ממשלתיות, אקדמיות וחינוכיות דנות בשאלה של קיימוּת ופיתוח בר-קיימא. בשונה מהגישות שהיו מוכרות לפני כן, קיימוּת (sustainability) מציינת שילוב של צורכי החברה והכלכלה עם צורכי הסביבה, כלומר המשך ההתפתחות הטכנולוגית והחברתית תוך כדי התחשבות בסביבה.

הצורך בטכנולוגיות ירוקות זכה אמנם לחשיפה נרחבת ולהכרה, החל באדם הפרטי, דרך הקהילה וכלה בממשלות, אך הפתרונות המדעיים והטכנולוגיים הדרושים כדי לספק צורך זה עודם בחיתוליהם. ההנדסה הירוקה, שעיקרה בחירה בתהליכים ובמוצרים אפשריים וכלכליים תוך מזעור פליטת הזיהום במקור ומניעת הפגיעה באדם ובסביבה, התפתחה בעשור האחרון כדי לתת מענה טכנולוגי ליישום הגישות השונות לשימור הסביבה. כלומר ההנדסה הירוקה צריכה להוציא לפועל את הידע המדעי הבסיסי תוך התחשבות באדם, בסביבה ובכדאיות כלכלית.

התהליך כמחזור אחד

ההנדסה הירוקה מבוססת על כמה עקרונות. עקרונות אלו הם קווי פעולה לתכנון וליישום של תהליך ירוק ובר-קיימא. הבסיס המרכזי של כל עקרונות ההנדסה הירוקה הוא המבט על כל התהליך כמחזור אחד. תהליך המשתמש בחומרי מוצא ידידותיים לסביבה, למשל, אך בסופו נוצר חומר רעיל או בלתי פריק, אינו ירוק. גם ייצור של תוצר ידידותי לסביבה מחומרי מוצא ירוקים, תוך שחרור חומרים מסוכנים ומזהמים, הוא בעייתי. עיקרון נוסף של ההנדסה הירוקה הוא העדפת השימוש בשיטות ירוקות על פני צמצום השימוש בשיטות מזיקות.

כדי להדגים את עקרונות ההנדסה הירוקה לפיתוח תהליך ירוק, ישים וכלכלי, נתבונן, למשל, בתהליך להפקת צבע מאכל. המקור העיקרי להפקת צבעי מאכל כיום הוא נפט. תהליך ההפקה הוא רב-שלבי, צורך אנרגיה רבה ויוצר חומרים מזהמים שונים. נוסף על כל אלו, המוצר הסופי מכיל לרוב שאריות של חומרים רעילים ואף מסרטנים, כמו בנזן.

לאחרונה התעוררה המודעות לנזק שבשימוש בצבעי מאכל על בסיס נפט, ומחקרים מראים קשר בין השימוש בהם לבין, למשל, הפרעות קשב וריכוז. הפקת צבעי מאכל ממקורות טבעיים כמו פירות או פרחים, לעומת זאת, היא תהליך עתיק יומין. ואולם, הפקה של צבעי מאכל טבעיים היא יקרה יותר, ולרוב עמידותם של הצבעים הטבעיים נמוכה מזו של הצבעים שעל בסיס נפט.

תחליפי צבע ירוקים יותר

נוסף על כך, ההפרדה של צבעי המאכל משאר המרכיבים האורגניים בצמח מבוססת על תהליכי מיצוי בממסים אורגניים רעילים, וכמות הצבע בפרי היא לרוב נמוכה מאוד. בשנים האחרונות, עקב הגידול בדרישה לצבעי מאכל טבעיים, נעשה חיפוש מקיף אחר מקורות טבעיים חדשים, העשירים בכמות גבוהה של צבעי מאכל יציבים יותר, לצד יישום טכנולוגיות חדישות ונקיות להפקתם.

אצות המשמשות שנים רבות כמקור לחלבונים ולרב-סוכרים (פוליסכרידים) יכולות לשמש גם כמקור לצבע מאכל טבעי. תהליך גידול האצות הוא טבעי, ולכן אינו פוגע בסביבה, וגם מיצוי הצבעים והפרדתם נעשים כיום בשיטות נקיות יותר.

עקרונות ההנדסה הירוקה מתייחסים בראש ובראשונה למניעה של הזיהום במקור, ולא לטיפול בשפכים ובחומרים הנפלטים בסוף התהליך. כדי להשיג מטרה זו יש להשתמש בחומרים ובאנרגיה לא-מזהמים ממקור מתחדש, בתהליכים יעילים ככל האפשר, ולייצר חומרים ידידותיים לסביבה ועמידים, הניתנים לשימוש חוזר ולמִחזור. תהליך התכנון צריך להיות משולב, כלומר להביא בחשבון את כל השלבים ואת כל התוצרים – לא רק את התוצר המבוקש, אלא גם את חומרי הלוואי והשפכים הנוצרים לצדו.

לסיכום, ההנדסה הירוקה מאמצת את העיקרון שההגנה על בריאות האדם ועל הסביבה תהיה יעילה יותר ורווחית יותר אם תיושם בשלב התכנון והפיתוח של תהליך או מוצר. אמנם, מקובל לחשוב שיישום תהליכים ירוקים דורש השקעת משאבים רבים, אך האמת היא שההפך הוא הנכון. הפחתה בשימוש בחומרים מזהמים המצריכים טיפול מיוחד, הפחתה בכמות השפכים הדורשים פתרון הולם, ושימוש חוזר ומִחזור – כל אלה מובילים לאורך זמן לחיסכון ניכר.