Biyoteknoloji ve iklim çözümleri: Nisan 2023 şirket değerlendirmesi

Biyoteknoloji ve iklim değişikliği

Nisan 2023 tarihli bu değerlendirme, biyoteknoloji uygulamalarını ve o dönemde anılan şirketleri ele alır. İklim değişikliği, küresel ısınmayı ve bununla bağlantılı değişimleri kapsar. Önerilen önlemlerin çoğu iki ana doğrultudadır:

1. Enerji sistemlerinde fosil yakıtların yerini alarak CO₂ salımlarını azaltmak.
2. Atmosferden CO₂ uzaklaştırmak veya başka müdahalelerle ısınmayı sınırlamak.

Bu çözümlerin çoğu teknolojiye dayanır: elektrikli araçlar, yakıt hücreleri, yenilenebilir enerji, büyük ölçekli bataryalar, karbon yakalama ve iklim mühendisliği.

İklim değişikliği ekosistemleri ve gıda tedarikini de tehdit eder. Deniz seviyesinin yükselmesi ve hava koşullarındaki değişimler ayrıca geniş toplumsal sonuçlar doğurur.

Zararları sınırlamak toplumsal aksaklıkları ve insani maliyetleri azaltabilir, önlemlerin uygulanmasını kolaylaştırabilir ve diğer sonuçlarla mücadele için kaynak sağlayabilir.

Biyoteknoloji, gıda sistemleri ve ekosistemlerin dayanıklılığını artırmaya katkıda bulunabilir.

Bazı uygulamalar salımları azaltabilir, karbon depolanmasını destekleyebilir veya belirli tarım ürünlerinin üretimini fermantasyonla ikame edebilir.

Alternatif yakıtlar

Elektrikli araçlar yaygınlaşsa da yakıt kullanan araçlar uzun süre kullanımda kalacaktır. Özellikle denizcilik, havacılık ve ağır taşımacılığın bazı bölümleri petrol alternatiflerine ihtiyaç duyar.

Biyoyakıtlar bu yönde olanaklar sunar. Bitkiler ve algler büyürken CO₂ alır; biyokütleleri yakıta dönüştürülebilir. Bu süreç petrol ve gazın jeolojik oluşumunu doğrudan taklit etmez. İklim yararı tüm üretim zincirine, enerji kullanımına ve arazi kullanımındaki değişimlere bağlıdır.

Algler verimli tarım arazilerinin dışında da yetiştirilebildiği için olası bir hammaddedir. Ölçek büyütme, maliyet ve enerji ihtiyacı uygulanabilirliği etkiler.

Teknolojiyi ”Alg biyoyakıtı: sıradaki enerji devrimi?” başlıklı yazımızda inceliyoruz. Burada Reliance Industries (RELIANCE.NS) ve ExxonMobil’in (XOM ) (XOM) geçmiş araştırma girişimleri ele alınır; güncel ticari üretim garantisi verilmez.

Organik madde ve tarımsal atıklardan elde edilen biyogaz başka bir seçenektir. Salım azaltımı hammaddeye, işlemeye ve metan kaçaklarına bağlıdır. Geçmiş şirket örnekleri arasında Scandinavian Biogas Fuels International AB (BIOGAS.ST), OPAL Fuels (OPAL ) (OPAL) ve EnviTec Biogas AG (ETG.DE ) (ETG.DE) yer alıyordu. Scandinavian Biogas, Haziran 2023’te Biokraft adını aldı. Biyogaz otomatik olarak karbon nötr veya net negatif salımlı değildir.

Karbon yakalama ve depolama

Toprak önemli bir karbon deposudur. Organik maddenin ayrışması ve arazi kullanımındaki değişimler CO₂ açığa çıkarabilir; iyi yönetim karbon stoklarını korumaya yardımcı olabilir.

Ginkgo Bioworks (DNA), tarım için mikrobiyal çözümler dahil olmak üzere toprakta karbon depolanmasını da destekleyebilecek biyolojik uygulamalar geliştirir. Uzun süreli depolamaya etkisinin sahada gösterilmesi gerekir.

Bloom Energy (BE ) Corp (BE) biyogazla çalışabilen ve CO₂ yakalama ile birleştirilebilen yakıt hücreleri geliştirir. Biyojenik CO₂ kalıcı biçimde depolanır ve tüm zincirin iklim bilançosu elverişli olursa net karbon giderimi sağlanabilir. Yakıt hücresinin kendisi havadan doğrudan CO₂ yakalamaz.

Tarım salımlarını azaltmak

Tarım CO₂, metan ve diazot monoksit salımlarına katkıda bulunur. Çeşitli önlemler bunları azaltabilir.

Bir seçenek, elektrikli traktörler veya daha küçük ve verimli robotlarla makinelerdeki fosil yakıt kullanımını azaltmaktır. Bunu ”Yatırımcılar dikkat: robotlar tarım işlerini üstleniyor” başlıklı yazımızda ele alıyoruz.

Gübrenin daha verimli kullanılması da yardımcı olabilir.

Potasyum ve fosfat hammaddelerinin çıkarılması ve işlenmesi çevresel etkilere sahiptir. Azotlu gübreler çoğunlukla doğal gazın hammadde ve enerji kaynağı olarak kullanılmasıyla üretilir.

Havadaki azotu bağlayan mikroorganizmalar sentetik azotlu gübreleri tamamlayabilir ve bunlara duyulan ihtiyacı azaltabilir. Bayer (BAYRY) bu alanda Ginkgo Bioworks (DNA) ile iş birliği yapar. Ekim 2022’de açıklanan program sentetik gübreleri desteklemeyi amaçlıyordu; hemen tümüyle yerlerini almayı değil.

Metan güçlü bir sera gazıdır. İnek ve koyun gibi geviş getiren hayvanlar sindirim sırasında metan üretir; sürülerin büyüklüğü bu salımları önemli kılar.

Farklı ıslah stratejileri, geviş getiren hayvanların mikrobiyomunun değiştirilmesi ve belirli yem katkıları bu salımları azaltmaya yardımcı olabilir.

Bitkiler ve hayvanlar daha az arazi, gübre veya yem gerektirecek ya da daha az sera gazı salacak şekilde de geliştirilebilir. CRISPR gen düzenleme araçlarından biridir. Programlanabilir CRISPR-Cas tekniği 2012’de tanımlandığından bu değerlendirme yazıldığında yaklaşık on yıllıktı.

Konuyu ”İnsan sağlığının ötesinde CRISPR: gen düzenlemede yeni yatırım olanakları” başlıklı yazımızda inceliyoruz. Kuraklığa, aşırı hava olaylarına ve hastalık etkenlerine daha dayanıklı ürünler, değişen iklimde gıda tedarikini destekleyebilir.

Belirli tarım ürünlerini farklı yollarla üretmek

Bazı bitkiler belirli bir madde için yetiştirilir: kozmetik yağı, koku veya tat verici, baharat ya da kannabinoid gibi etkin bir bileşik.

Bazı yüksek değerli bileşiklerde istenen son ürün biyokütlenin küçük bir bölümüdür; kimi zaman yüzde 1’den azdır. Bu, tüm bitki ve ürünler için geçerli değildir.

Bu durumlarda alternatif üretim yöntemleri tarım arazisi ihtiyacını ve çevresel etkiyi azaltabilir. Fermantasyon da besin, hammadde ve enerji gerektirir.

O dönemdeki ”Borsada işlem gören beş sentetik biyoloji şirketi — Nisan 2023” değerlendirmemizde Amyris (AMRS) anılıyordu; şirket endüstriyel fermantasyonla koku maddeleri ve diğer değerli moleküller üretiyordu. Calyxt (CLXT) bitki hücrelerinin biyoreaktörlerde üretimini ve TALEN gibi gen düzenleme tekniklerini geliştiriyordu. Amyris Ağustos 2023’te Chapter 11 yeniden yapılandırmasına başladı. Calyxt Mayıs 2023’te Cibus ile birleşti ve birleşik şirket CBUS koduyla işlem görmeye başladı.

Ginkgo Bioworks (DNA ) (DNA) mikroorganizmalarla kannabinoid üretmek için Cronos ile çalışıyordu. Ortaklar 2023 öncesinde üretkenlik aşamalarını ve kültürle üretilmiş kannabinoid içeren ürünleri zaten duyurmuştu.

Kontrollü ortamlarda gıda üretimi başka bir yoldur.

Dikey tarım, sistemin tasarımına bağlı olarak belirli bitkilerde su ve arazi tasarrufu sağlayabilir. Boşa çıkan arazi doğal durumuna döndürülebilir veya ağaçlandırılabilir. Elektrik tüketimi iklim bilançosunu etkiler. Aşağıdaki geçmiş örneklerin faaliyetleri farklıdır:

1. Kalera — dikey tarım; Nisan 2023’te Chapter 11 süreci duyuruldu. KALRQ daha sonra kullanılan bir OTC koduydu, Nasdaq kotasyonu değildi.

2. AppHarvest — büyük seralar; şirket Temmuz 2023’te Chapter 11 korumasına başvurdu. APPHQ daha sonra kullanılan bir OTC koduydu, Nasdaq kotasyonu değildi.

3. Hydrofarm Holdings (HYFM) — kontrollü ortamlarda yetiştirme ekipmanı üreticisi ve dağıtıcısıdır; diğer örneklerle aynı türde yetiştirici değildir.

Kültür eti, hayvan hücresi kültürüne dayanan ayrı bir teknolojidir. Bunu ”Kültür etiyle bağlantılı beş hisse — Nisan 2023” başlıklı yazıda, teknolojiye farklı düzeylerde katılan geçmiş örneklerle ele alıyoruz: Tyson Foods (TSN), JBS (JBSAY), Agronomics Limited (AGNMF), Cult Food Science (CULT.CN) ve Steakholder Foods Ltd (STKH ) (STKH). Büyük et üreticileri, yatırım şirketleri ve uzman geliştiricilerin iş modelleri farklıdır.

Sonuç

Biyoteknoloji, iklim değişikliğini ve zararlarını sınırlamaya çeşitli şekillerde katkıda bulunabilir. Buradaki şirket ve borsa kodları 2023 tarihli bir değerlendirmeye aittir.

Araştırılan diğer olanaklar arasında genetiği değiştirilmiş ağaçlar, karbonu kömürleştirilmiş malzemede ve toprakta depolayan biyokömür, kelp yosunu yetiştiriciliği, deniz mikroalglerinin büyümesini desteklemek için demirle gübreleme bulunur. Özellikle deniz uygulamalarında ekolojik etkiler ve karbon depolamasının süresi önemli araştırma sorularıdır.

Enerji teknolojilerinin yanı sıra mikroorganizmalardan ağaçlara uzanan biyolojik süreçler de iklim önlemlerine katkı sunabilir. Yararları kanıtlanmış etkilere, uygulanabilirliğe ve özenli yönetime bağlıdır.