_ AI folosește mai inteligent algele marine și alge

Algele marine și algele sunt consumate atât de oameni, cât și de animalele domestice din întreaga lume. Mai multe specii sunt folosite în orice, de la cosmetice și aditivi alimentari la îngrășăminte și medicamente.

Cu toate acestea, algele marine și algele fac, de asemenea, parte din ecosistemele vulnerabile care sunt expuse riscului de supraexploatare. Cercetătorii și industria vor să prevină acest lucru prin utilizarea inteligenței artificiale.

„Dacă recoltam alge marine fără a avea un plan de management, punem în pericol aceste ecosisteme vulnerabile și biodiversitatea din care fac parte.” spune Nadav Bar, profesor la Departamentul de Inginerie Chimică al NTNU.

Bar spune că societatea nu ar trebui să facă aceeași greșeală cu algele marine și algele precum s-a făcut cu stocurile de pește.

" O mare parte din stocurile de pește ale lumii sunt fie complet epuizate, fie supraexploatate, iar procentul de specii de pești care se găsesc în cantități durabile în ocean scade dramatic. De exemplu, codul a dispărut aproape complet din apele canadiene", spune Bar.

Conform Platformei interguvernamentale de știință-politică privind biodiversitatea și serviciile ecosistemice (IPBES), un milion dintre speciile de plante și animale din lume sunt în pericol de dispariție. Aproximativ 66% din oceanele de pe planeta noastră sunt afectate de activitatea umană.

De aceea este important să planificăm corect modul în care ar trebui să folosim algele marine și algele.

Bar coordonează un nou proiect major. Proiectul EU Horizon Europe numit iCulture, o colaborare care implică 17 parteneri din 10 țări. Scopul este de a putea folosi algele marine și algele ca o resursă importantă din punct de vedere durabil, salvând în același timp biodiversitatea.

„Vom folosi inteligența artificială pentru a înțelege mai bine aceste ecosisteme vulnerabile, pentru a ne asigura că folosim resursele într-un mod inteligent. „, spune Bar.

Mai multe companii mari încearcă deja să folosească metode ecologice în producția lor, dar aceste eforturi constituie doar o mică parte din activitățile lor.

iCultura este o activitate importantă. proiect de cercetare condus de NTNU în Trondheim.

„Dezvoltăm inteligență artificială care investighează vulnerabilitatea speciilor cunoscute de alge marine și varec. De asemenea, identificăm noi specii care conțin substanțe chimice cu potențial mare pentru societate. Dacă avem succes, pot fi recoltate comercial”, spune Bar.

Atât produsele de alginat, cât și îngrășămintele pentru industria agricolă sunt produse în prezent din macroalge, dar aceste produse folosesc doar anumite părți din aceste plante marine. În prezent, peste 70% din masa plantelor se irosește pur și simplu.

„Din acest motiv, dezvoltăm și un algoritm bazat pe inteligența artificială care direcționează bacteriile special modificate să consume restul materiei prime de alge. . Drept urmare, materia primă rămasă este transformată în produse valoroase și nu există reziduuri sau deșeuri”, spune Bar.

Aceste bacterii modificate produc substanțe chimice utile și costisitoare, cum ar fi molecule antimicrobiene și antioxidanți.

„Noua tehnologie condusă de AI se bazează pe algoritmi utilizați în prezent în jocurile populare pe calculator, cum ar fi StarCraft și Civilization”, spune profesorul Bar.

Proiectul implică oameni din multe domenii, precum biologi marini, geneticieni, experți în inteligență artificială și modelare, ingineri de mediu, ingineri de proces și ciberneticieni, oameni de știință socială, precum și oameni din industrie în sine.

Cercetătorii și industria studiază efectele recoltării asupra stocuri de alge marine și alge. Ei se uită, de asemenea, la modul în care schimbările climatice afectează stocurile și la modul în care ecosistemele se recuperează după ce are loc recoltarea. Datele pot indica unde și când ar trebui să aibă loc recoltarea durabilă.

„Folosind algoritmi de învățare automată, iCulture analizează peste 80 TB de date. Acest lucru ne oferă informații cheie, permițându-ne să combinăm recoltarea algelor și algelor cu protecția ecosistemului. Ne ajută să realizăm o recoltă mai puțin invazivă. . Demonstrăm că este posibil să combinați recoltarea algelor și a algelor cu considerente de mediu", spune Bar.

Recoltarea responsabilă asigură că resursa nu este epuizată, beneficiind atât industriei, cât și ecosistemelor.

Georg Kopplin este manager de cercetare la Alginor ASA și responsabil pentru procesarea algelor marine brute și a materialelor de alge în acest proiect.

„Alginor recoltează alge încurcă de-a lungul coastei norvegiene, iar abordarea noastră a fost întotdeauna totală utilizarea algelor și o politică de zero deșeuri. Aceasta înseamnă că împărțim varecul în toate componentele sale, cum ar fi alginatul, fucoidanul și celuloza. Acestea sunt utilizate în industria medicală, farmaceutică, alimentară și textilă", spune Kopplin.

Fermentarea este deosebit de interesantă.

„Fermentarea ne ajută să folosim mai mult din materia primă. Acest lucru crește valoarea totală a materiei prime și putem oferi multe produse diferite”, spune managerul de cercetare.

Mulți actori din industrie din Norvegia își bazează recoltarea de alge înnodate pe ani de experiență.

„Recoltarea algelor încurcate și a algelor înnodate este în prezent durabilă în Norvegia și este din 1937”, spune Caroline Haukeland, fondatoarea Polar Algae.

Cu sediul în Hammerfest, compania recoltează alge. pentru utilizare în mai multe produse diferite. Recoltarea se rotește astfel încât aceleași zone să fie recoltate doar la fiecare cinci ani.

„Este important pentru algele polare să ne recoltăm zonele conform unui plan de management bazat științific.” spune Stig Ove Hjelmevoll, director de cercetare la Polar Algae.

Compania cercetează modul în care diferitele metode de recoltare afectează fauna și flora din zona intertidale.

„Folosind inteligența artificială, putem crea un plan de management dinamic care se bazează pe parametri dincolo de măsurarea biomasei regenerate, schimbărilor climatice, vremea și așa mai departe”, spune Hjelmevoll.

„Atât industria viitorului, cât și politicile de mediu ale viitorului vor beneficia de pe urma iCulture, permițându-ne să folosim resursele naturale în timp ce lăsăm o amprentă minimă asupra mediului”, spune Bar.

(Fluierul)