Het is de Week van de Circulaire Economie. En dus staan ook wij hier even bij stil. Wat kunnen we leren van de natuur? En kunnen we met behulp van biomimicry de wereld ook echt een stukje beter maken?

Biomimicry… Je hebt er vast weleens van gehoord. Biomimicry gaat over het vertalen van de kennis van de natuur naar innovaties. We kijken het kunstje eigenlijk af van de natuur en proberen die te imiteren. En dat is in deze tijd, waarin we een weg proberen te vinden naar een circulaire economie, volgens velen heel belangrijk. De ontwikkelingen op dit gebied gaan de laatste jaren dan ook hard. Maar in hoeverre heeft biomimicry het potentieel om een transitie naar een circulaire economie te ondersteunen? En kunnen we met behulp van biomimicry de wereld ook echt een stukje beter maken?

Imiteren
Het woord biomimicry bestaat uit twee Griekse woorden: bio (leven) en mimesis (kopiëren/imiteren). Het woord zegt het dus eigenlijk al. De natuur kan een oplossing bieden voor een humaan technisch probleem. En het overnemen of imiteren van deze systemen uit de natuur heet ‘biomimicry’. Ondertussen gaat het bij veel mensen steeds meer dagen dat ons huidig economisch systeem aan alle kanten rammelt. Willen we een gezonde planeet behouden, dan zou het niet zo verkeerd zijn om een kijkje te nemen in de keuken van de natuur. “Na 3,8 miljard jaar evolutie en miljoenen mislukkingen weet de natuur namelijk heel goed wat wel en niet werkt,” zegt Jaco Appelman, medeoprichter van de opleiding Bio Inspired Innovation bij de Universiteit van Utrecht en mede-schrijver van het boek ‘Zo kan het ook’ in een interview met Scientias.nl. “De meeste technologieën verbruiken vrij veel materiaal en energie in vergelijking met biologische oplossingen. Dus door te kijken naar de natuur, kunnen we veel leren over hoe we efficiënter met materialen en energie kunnen omgaan.”

“Na 3,8 miljard jaar evolutie en miljoenen mislukkingen weet de natuur heel goed wat wel en niet werkt”

Economisch systeem
Op dit moment leven we eigenlijk niet samen met de natuur, maar buiten we die juist in veel gevallen uit. Denk bijvoorbeeld aan het gebruik van eindige grondstoffen, zoals olie en gas. Of aan de manier waarop we nu met onze biodiversiteit omgaan. “We trekken bijvoorbeeld grote hoeveelheden vis uit de zee, zonder na te denken over de consequenties daarvan,” vertelt Appelman. “We moeten naar een ander paradigma toe. Het paradigma van de afgelopen 150 jaar, waarin de mens een maximaliserend en vrij egoïstisch wezen was, zouden we moeten loslaten. Daarvoor in de plaats zouden meer moeten sturen naar een paradigma waarin we samen leven op een planeet waar het een stuk aangenamer is. Nu hebben we nog een economisch systeem waarin we alleen maar willen groeien. En terwijl we groeien, maken we de wereld stuk. Eigenlijk zit onze neiging om de wereld in stukjes op te delen ons in de weg. We moeten niet decentraliseren, maar de wereld zien als één groot werkend systeem, waarin alles met elkaar verbonden is. Maar onze economie is nu nog te veel gericht op resultaat en niet op herstel of wat je teruggeeft. Daar gaat dus fundamenteel iets fout. We moeten juist manieren vinden hoe we kunnen zorgen dat de ecosystemen waar we afhankelijk van zijn, heel blijven terwijl we ons verder ontwikkelen. Daarvoor zouden we beter moeten samenwerken met de natuur.”

Biomimicry
En daar ligt een belangrijke taak weggelegd voor biomimicry. Door miljarden jaren van evolutie weet de natuur als geen ander hoe de hoogste efficiëntie te behalen is, zonder dat het nadelige gevolgen heeft. En in veel gevallen is de natuur ons zelfs te slim af. “Onze zonnepanelen hebben bijvoorbeeld een rendement van 20 of 25 procent,” zegt Appelman. “Maar roodalgen zijn bijvoorbeeld in staat om meer dan 90 procent van het licht dat ze ontvangen, te verwerken. Ook kunnen we kijken naar diatomeeën of het Venusmandje (een diepzeespons, red.) die mooie structuren bouwen die op ingenieuze wijze in elkaar grijpen. Elk structuurtje op zichzelf is heel fragiel, maar samen vormen ze een stevige constructie van sterk materiaal. Daar kunnen we dus nog een hoop van leren.”

Voorbeelden van biomimicry
– klittenband geïnspireerd op het plantengeslacht Arctium;
– vliegtuigen geïnspireerd op vogels, vleermuizen en insecten;
– zwempakken geïnspireerd op haaienhuid;
– water/vuilafstotend materiaal geïnspireerd op de bladeren van de Lotusplant;
– reflecteren geïnspireerd op insectenogen/insectenvleugels;
– plakband geïnspireerd op gekkovoeten;
– camouflage geïnspireerd op verschillende diersoorten;
– bouwmateriaal geïnspireerd op haaienhuid;
– propeller geïnspireerd op vinnen van vissen;
– zeppelin geïnspireerd op bouw van pinguïn.

De term biomimicry is overigens nog niet eens zo oud. Deze werd voor het eerst gebruikt door Janine Benyus in haar boek ‘Biomimicry, innovation inspired by nature, in 1997. “In het begin ging biomimicry met name om vormen,” vertelt Appelman. “Het kopiëren van vormen uit de natuur. Dat is tevens ook het makkelijkst.” Vormen zorgen er voor dat bijvoorbeeld beweging soepeler kan verlopen. Elk organisme heeft voor zichzelf de meest optimale bewegingsvorm ontwikkeld. Deze technieken kunnen wij gebruiken bij bijvoorbeeld het ontwerpen van zo efficiënt mogelijk openbaar vervoer. “Daarna kwam een beweging op weg van vormen en richting biomaterialen,” gaat Appelman verder. “Wij doen bijvoorbeeld onderzoek naar schimmels en hoe je die kunt gebruiken als alternatief voor bouwmaterialen. Je ziet dus die omslag van vorm naar materiaal, maar ook naar systemen. In dat geval worden er meer ideeën aan elkaar gekoppeld, waardoor er binnen een netwerk synergie ontstaat, net zoals in de natuur.”

Repareren
Dat biomimicry op dit moment steeds meer terrein wint, is niet zo vreemd. Het biedt een oplossing voor onze huidige problemen, terwijl het tegelijkertijd de natuur niet schaadt, maar het juist ondersteunt. “De afgelopen vijftig jaar bevonden we ons eigenlijk in een rot positie,” zegt Appelman. “We hoorden altijd hoe slecht we het deden, dat het anders en vooral minder moest. Psychologisch werkt dat zo niet motiverend, er is daarom weinig succes behaald. Biomimicry draait het wat dat betreft om: als we in staat zijn om iets kapot te maken, kunnen we het ook weer repareren. We kunnen bijvoorbeeld CO2 als grondstof gebruiken in plaats van het te zien als een afvalstroom die ons in de weg zit. En als we die kant op gaan, worden we pas echt onderdeel van de natuur.”

“Als we in staat zijn om iets kapot te maken, kunnen we het ook weer repareren”

Circulaire economie
Wat dat betreft is biomimicry heel belangrijk in onze transitie naar een circulaire economie. “Zonder daar kennis van te nemen, kunnen we de sprong zelfs niet maken,” betoogt Appelman. “De tijd is er nu rijp voor. En als we het niet in onze politieke en economische systemen implementeren, krijgen we die transitie nooit voor elkaar. Biomimicry is wat dat betreft een hele positieve richting; we kunnen dingen nog zoveel mooier en gaver maken. Dat is een noodzakelijke stap op weg naar een circulaire economie. We kunnen echt een mooie wereld creëren, als we maar die stap naar fossielvrij durven te zetten en we elkaar erop durven aan te spreken dat het anders moet.” Wanneer we dus de efficiëntie van de natuur kunnen nabootsen en implementeren in onze producten, kan dit een belangrijke bijdrage leveren aan het bereiken van een circulaire economie.

Misbruiken
Toch ligt het er ook maar net aan hoe je biomimicry precies gebruikt. Of misbruikt. Bij biomimicry gaat het om de imitatie van een systeem uit de natuur die wij, mensen, kunnen gebruiken voor ons gewin. En hierbij wordt niet altijd gelet op eventuele schade die deze technologische ontwikkeling aan de natuur toebrengt. “Stel je een vervuilende fabriek voor waar mensen onder slechte arbeidsomstandigheden werken, maar die wel een biomimetisch product produceert,” schetst Appelman. “Dan heb je het dus niet begrepen, want zo werkt de natuur ook niet. Ik vergelijk het altijd maar met een bijl. Een bijl kun je nuttig gebruiken om hout te kloven, maar kan ook een wapen zijn waar je iemand mee omlegt. Het hangt er dus maar net vanaf hoe je technologie gebruikt.” Biomimicry is dus ook niet in alle gevallen zo milieuvriendelijk. “Je kunt ook de kunst van een beestje afkijken en dit met een hoop metaal, energie en een veelomvattend productieproces namaken,” stelt Appelman. “Of bijvoorbeeld een vliegtuig een beetje minder brandstof laten verbruiken en ‘m iets beter manoeuvreerbaar maken. Maar dat is natuurlijk niet per se ook een duurzame oplossing. Je moet er een laagje bovenop doen. In de natuur vinden de oplossingen plaats binnen een systeem dat zichzelf vernieuwt en in stand houdt. Maar dat kan ook gemakshalve weggelaten worden.”

Initiatieven
Op dit moment komen er echter wel steeds meer initiatieven, bedrijven en jonge ondernemers die zich op biomimicry storten en met duurzame, innovatieve ideeën komen. Bijvoorbeeld een circulaire kweek van zeevis, waardoor we de oceaan niet uitputten, maar we toch allemaal nog vis kunnen eten. “We zijn nu stapjes aan het zetten,” zegt Appelman. “Sommige ideeën werken en proberen we uit.” Maar toch levert het niet altijd het gewenste resultaat op. “Bedrijven begrijpen wel dat het anders moet. Sommige start-ups worden zelfs uitgenodigd door oliemaatschappijen, die zien ook wel in dat we niet nog tientallen jaren op de huidige voet verder kunnen. Maar toch worden de ideeën nog te vaak afgedankt als een dure oplossing.” Wat dat betreft lijkt ons huidig economische model er nog niet klaar voor. Maar mogelijk is dat in 2050 anders en hebben we meer stappen gezet op het gebied van biomimicry. “Ik denk het wel,” voorspelt Appelman. “Er wordt wel serieus geluisterd. Bovendien worden mensen er ook gewoon blij van. Het is een hele andere manier van naar een probleem kijken. In ons huidig systeem zijn de oplossingen wel op. We moeten dus op zoek naar nieuwe oplossingen voor de problemen van nu.”

Maar is biomimicry dan dé oplossing? “Dat niet,” zegt Appelman resoluut. “De natuur is niet overal optimaal. Het feit dat wij op twee benen zijn gaan lopen heeft geleid tot de ontwikkeling van knieën en gewrichten. En die functioneren prima, maar er zijn ingenieurs die voor robots veel betere oplossingen kunnen verzinnen. In de natuur zitten dus ook efficiënties die je kunt verbeteren. We hoeven dus niet alles te kopiëren zonder erover na te denken.” Bovendien zijn er naast biomimicry nog vele andere stromingen die leiden tot een duurzamere wereld en een belangrijke bijdrage leveren aan een circulaire economie. “Het gaat er met name om dat we onderdeel zijn van de natuur en er niet bovenop zitten of het naar believen gebruiken,” onderstreept Appelman. “Dat is een belangrijke stap die we nu met elkaar moeten maken. En wat we als vanzelfsprekend moeten gaan vinden. Biomimicry helpt erbij om dat besef te laten groeien. En dan kunnen we echt een planeet creëren die super groen is en ons veel meer teruggeeft dan ze nu doet.”

Circulaire economie

Dit artikel maakt onderdeel uit van een tweeluik over onze transitie naar een circulaire economie. Eerder kon je op Scientias.nl ook al alles lezen over hoe ver Nederland eigenlijk al is.