שילוב דגים וירקות – לא רק בצלחת

כלכלה מעגלית הופכת להיות נכס אסטרטגי בכל הקשור לביטחון מזון. חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב מציעים שיטה מעגלית למחזור מים, מזון ואנרגיה המאפשרת לגדל יחד דגים וירקות בצורה יעילה. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת Resources, Conservation & Recycling.

לפי כ-60 שנה פותחה שיטת 'אקוופוניקה' לגידול צמחים בסביבה מימית יחד עם דגים, במטרה לחסוך במים ולנצל את חומרי ההזנה בשפכי הדגים. בשיטה זו הירקות גדלים על מצע מנותק (ללא קרקע) כך שחומרי הזנה המומסים מהפרשות הדגים, נצרכים על ידי גידולי הירקות ולמעשה מסולקים מהמים. המים הנקיים מההפרשות מוחזרים בבטחה לבריכת הדגים, דבר שמצמצם את הצורך בהחלפת מים. למרות האטרקטביות של הרעיון, שיטה זו נזנחה בשל חוסר יעילות כלכלי, אך לנוכח מודעות סביבתית גדלה ומשבר המים הפוקד את העולם, חוקרים בכל העולם מגלים בה עניין מחודש.

בעשור האחרון, פרופ' עמית גרוס, מנהל מכון צוקרברג לחקר המים במכונים לחקר המדבר של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, מוביל מחקר המציע לייעל את השיטה הקיימת. השיפור כולל שימוש בתהליך 'עיכול אנאירובי' לטיפול בהפרשות הדגים המוצקות, שהוזנח במערכות המסורתיות. עיכול אנארובי הינו תהליך טבעי במהלכו המרכיבים האורגניים מתפרקים על ידי מיקרואורגניזמים ללא נוכחות חמצן. מהפירוק מתקבלי גז שמכיל אחוז גבוה של מתאן ותמיסה מרוכזת של חומרי מזון. אימוץ מדיניות של כלכלה מעגלית, מאפשרת שימוש חוזר בגז לטובת חימום וייצור חשמל, והרכז לדישון צמחים. יתרה מזו, השיטה מצליחה גם להגדיל את מיצוי חומרי הזנת הצמחים מפסולת הדגים כך שתוצרת הירקות גדלה, ולהקטין את השימוש במים והאנרגיה בצורה משמעותית, כמו גם את טביעת הרגל הסביבתית של המערכת, הן בייצור פסולת והן מבחינת פליטות גזי חממה.

במשך שנתיים נבדקה המערכת שהניבה פריון של שטחי צמחים הגבוה פי 1.6 מהמערכות המסורתיות, צריכת מים נמוכה פי 2.1 וצריכת אנרגיה נמוכה ב-16% לק"ג, נתונים התומכים בשימוש בכלכלה מעגלית באזורים צחיחים.

פרופ' גרוס ועמיתיו מצאו שהגדלת המערכת לכדי כמות של כ-1 טון דגים תאפשר להפעיל אותה כיחידה עצמאית ללא צורך בחשמל מהרשת, פחות מ-1% החלפת מים, ייצור פסולת זניח וכן קיבוע פחמן משמעותי. לפיכך, יש לה פוטנציאל להיות יחידה עצמאית בת קיימא ולספק מזון ביעילות, כמעט בכל מקום. נתון זה בולט נוכח הצורך בביטחון תזונתי בכלל ובאזורים מדבריים בפרט.

"האכלה של יותר מ-8 מיליארד בני אדם על פני כדור הארץ תוך הפחתת פליטת גזי חממה תדרוש טכנולוגיות חדשניות. אלה המשלבות שתי פונקציות במערכת אחת, הן כמובן עדיפות", הסביר פרופ' גרוס. "דגים הם מקור בר-קיימא באיכות גבוהה לחלבון עם תביעת רגל פחמנית קטנה. שילוב של גידול דגים עם ייצור ירקות המאפשר חסכון ויעילות הוא מצב בו כולם מנצחים".

קבוצת המחקר כללה את: ד"ר אורי יוגב וד"ר ז'ה ז'ו ממכון צוקרברג לחקר המים, המכונים לחקר המדבר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ואת פרופ' קארל קיסמן מאוניברסיטת וכנינגן בהולנד.

מחקר זה נתמך על ידי משרד המדע הישראלי, קרן ICA, המועצה הבריטית, פרויקט MUST של סין (ZDYF2019198), תוכנית PRIMA הנתמכת על ידי האיחוד האירופי (GA# 2242), ותוכנית המחקר והחדשנות של האיחוד האירופי Horizon 2020 (862555) באמצעות פרויקט BlueCycling.