تكنولوجيا جديدة تخفض تكاليف إنتاج عشب البحر بنسبة مذهلة تصل إلى 85%

تساعد أداة النمذجة الجديدة مزارعي عشب البحر على الكشف عن الاستراتيجيات الرئيسية لتوفير التكاليف من خلال تحليل ظروف العالم الحقيقي وتصميمات المزارع.

أصبحت زراعة عشب البحر لاستخدامه في الأطعمة ومستحضرات التجميل وإضافات الأسمدة وغيرها من المنتجات صناعة ذات أهمية متزايدة في ولاية ماين، لكن تشغيلها لا يزال مكلفًا. غالبًا ما يعاني المزارعون الجدد لأنهم يفتقرون إلى أدوات تحليل التكاليف التي يمكن أن توجههم في خفض النفقات وبناء خطط عمل مستقرة وطويلة الأجل.

ولمواجهة هذا التحدي، أنشأ الباحثون في كيلسون مارين في بورتلاند بولاية ماين وجامعة ماين أداة توفر لمزارعي عشب البحر تقييمات اقتصادية مفصلة مع تسليط الضوء على طرق جعل إنتاج الأعشاب البحرية أقل تكلفة. تؤثر الأداة في الاختلافات في موقع الموقع، والظروف الجوية، وحجم المحاصيل والعديد من العناصر الأخرى الخاصة بالحالة. وهو مصمم للعمليات القريبة والبحرية على حد سواء، بما في ذلك المزارع الكبيرة في خليج ماين التي تعمل في مناطق معرضة بالكامل للأمواج التي تحركها ولايات شرق البلاد.

“باستخدام هذه الأداة للتحقيق في الآثار الشاملة لأي تصميم مزرعة أو قرار تشغيلي معين، يمكننا مساعدة مزارعي عشب البحر على تقليل تكاليف الإنتاج وتحقيق الاستدامة الاقتصادية،” قال قائد المشروع زاك موسيكي، مهندس المحيطات في كيلسون مارين. “تتيح لنا الأداة التنقل بعناية بين العديد من المفاضلات المرتبطة بأي قرار من هذا القبيل وتجنب الميل إلى تحسينات ضيقة النطاق للغاية والتي قد تقلل التكاليف بطريقة واحدة، ولكنها تزيد التكاليف أو تقلل الإنتاج عبر بعض المسارات الأخرى غير المباشرة ولكنها متصلة.”

النمذجة الشاملة لقرارات العالم الحقيقي

تجمع الأداة مجموعة واسعة من التفاصيل من عملية زراعة عشب البحر، مثل الظروف الجوية والمحيطات المحلية وسمات المحاصيل وأنماط النمو لمختلف أنواع النباتات. صِنفوأنواع وأحجام قوارب العمل المعنية، وترتيبات العمل، والتقنيات التشغيلية، والمرافق المتاحة على جانب الشاطئ، والجداول الزمنية للصيانة، والعناصر الرئيسية الأخرى.

ومن خلال التقاط كيفية تأثير كل هذه العوامل على التكاليف الإجمالية والمقايضات المرتبطة بتصميم معين أو خيارات تشغيلية، توفر الأداة فهمًا أوضح للخيارات المحتملة لتوفير التكاليف. وقد يتضمن ذلك معالجة عشب البحر أو تخزينه مباشرة على السفينة، أو استخدام معدات يمكنها تسريع المراحل المختلفة من عملية الزراعة.

ولاختبار الأداة، استخدمها الباحثون لتحليل تكاليف الإنتاج لعملية زراعة عشب البحر السكري الافتراضية التي تشغل مساحة 1000 فدان، وتقع على بعد حوالي 12 ميلاً من الشاطئ في موقع يبلغ عمق المياه فيه 330 قدمًا. وقد تم تقييم عدة سيناريوهات، بما في ذلك تصاميم المزرعة المتعددة والنماذج التشغيلية، لفهم التأثيرات الكامنة على الزراعة في مثل هذا الموقع.

وتوقعت الأداة أن تشغيل مزرعة عشب البحر المصممة ببساطة لتكاليف هيكلية منخفضة وحجم إنتاج مرتفع سيكلف 2618 دولارًا للطن من عشب البحر الطازج. ومع ذلك، من خلال اختبار التصميم والقرارات التشغيلية عبر الأداة، تمكن الفريق من تحديد تحسينات كبيرة أدت، عند دمجها، إلى خفض تكلفة الإنتاج بنسبة 85% إلى 383 دولارًا للطن من عشب البحر الطازج. وتضمنت هذه التحسينات خطوط زراعة أعمق، وعمليات الحصاد والبذر الآلية، ومعالجة عشب البحر في الموقع وتحويله إلى ملاط، وتحسين أحجام الأوعية، واختيار أوعية مختلفة.

النهوض بالاقتصاد الأزرق في ولاية ماين

هذه الأداة هي أحدث مثال على كيفية قيام الطلاب وأعضاء هيئة التدريس بجامعة ماين بالحفاظ على الاقتصاد الأزرق للولاية ودفعه، وهي الصناعات التي تستخدم موارد المحيط لتحقيق النمو الاقتصادي دون تعريض البيئة للخطر.

ومن خلال الابتكار وتنمية القوى العاملة، توسع الجامعة رؤيتها للتغيرات البيئية والاجتماعية والاقتصادية التي تؤثر على المجتمعات والشركات الساحلية بالولاية. ويستكشف أعضاء هيئة التدريس والطلاب أيضًا الفرص المتاحة لقطاعات وأسواق جديدة.

وقال داميان برادي، أستاذ العلوم البحرية في جامعة ماين: “الأمر المثير في هذا النموذج الجديد هو أنه التحليل الأكثر شمولاً وتفصيلاً لتكلفة نمو عشب البحر البحري في الولايات المتحدة حتى الآن”. “وهذا النوع من التحليل يساعدنا في العثور على نقاط الضعف حيث يمكن للاستثمارات في التكنولوجيا أن تغير تحليل التكلفة والعائد بسرعة.”

المرجع: “القياس الشامل لتكاليف الإنتاج لتربية الأحياء المائية على نطاق واسع في عشب البحر وفرص خفض التكاليف” بقلم زاكاري موسيكي، وآدم تي. سانت جيلايس، وسترون كولمان، وألكسندر كينلي، وتوبياس ديوهورست، وسكوت ليندل، وديفيد دبليو فريدريكسون، وداميان سي. برادي، 20 أكتوبر 2025، أبحاث الطحالب.
دوى: 10.1016/j.algal.2025.104383

يمكن لمزارعي عشب البحر في ولاية ماين وخارجها المهتمين بتلقي التحليلات من هذه الأداة الاتصال بـ Moscicki على (البريد الإلكتروني محمي).

تم دعم فريق Kelson Marine وUMaine من قبل علماء من جامعة نيو هامبشاير ومعهد وودز هول لعلوم المحيطات وVertical Bay Maine.

تم دعم هذا العمل بتمويل من Conscience Bay Research، ومبادرة البنائين، والإنفاق الموجه من الكونجرس للسنة المالية 2024، بتأمين السيناتور الأمريكي سوزان كولينز، رئيس لجنة المخصصات بمجلس الشيوخ، وأنجوس كينج من خلال إدارة الأعمال الصغيرة الأمريكية. تم تطبيق أدوات التحليل الهيكلي التي تم تطويرها والتحقق من صحتها في إطار برنامج مشاريع الأبحاث المتقدمة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية – أبحاث الطحالب الكبيرة الملهمة لموارد الطاقة الجديدة (ARPA-e MARINER) في هذه الدراسة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.