Kaksi skotlantilaista materiaalitutkijaa David Hepworth ja Eric Whale etsivät älykkäitä tapoja käyttää ruokajätteitä uudelleen, kun he keksivät, kuinka tehdä nanokuituja porkkanan massasta, porkkanamehun jäämistä. Porkkanoiden ja muiden juurikasvihannesten selluloosa, toisin kuin muut kuitumateriaalit, kuten puu tai puuvilla, on helppo erottaa muusta biojätteestä - ne erottavat sen massasta.
Tutkijat kutsuvat materiaalia Curraniksi, porkkanaa koskevan gaelin sanan jälkeen, ja pyrkivät osoittamaan, että sitä voitaisiin käyttää vaihtoehtona lasi- tai hiilikuiduille. He sanovat, että se on melkein kaksinkertainen ja hiukan kevyempi. Hepworth ja Whale perustivat vuonna 2007 CelluComp-yhtiön, joka kehittää Currania ja muita kasviperäisiä materiaaleja.
CelluCompin toimitusjohtaja Christian Kemp-Griffin sanoo, että he aloittivat porkkanoista, koska ne olivat halpoja ja helppoja hankkia - he vain ostaisivat paikallisen ruokakaupan. Mutta he huomasivat pian, että porkkana-massa toimi todella hyvin ja että he voivat hankkia maatalouden jätteitä materiaalin hankkimiseksi.
Ensinnäkin, tutkijat tekivät vavan Kurranista. Heidän mielestään sauvan oli oltava kevyt, joustava ja vahva - kaikki ominaisuudet, jotka Curran saattoi parhaiten tuoda. E21-porkkana Stix -nimellä se voitti palkintoja ja myi hyvin.
Sitten CelluComp palkkasi Euroopan unionin apurahalla materiaalin testaamiseen EMPA: n, Sveitsin materiaalitieteen ja tekniikan liittovaltion laboratorion tutkijat tunnistamaan parhaat tavat kasvien tuottamien nanokuitujen sijoittamiseksi - he katsovat seuraavaksi sokerijuurikkaita -työskennellä. He havaitsivat, että nanokuitujen, mukaan lukien Curran, älykäin ja ekologisesti vastuullisin käyttö oli urheiluvälineiden, erityisesti moottoripyöräkypärien, joiden on oltava sekä vahvoja että kevyitä, suojaavia tuotteita.
Se on totta: tulevaisuuden moottoripyöräkypärät voidaan tehdä porkkanoista, ei hiilestä.
”Nano-selluloosalla on materiaaliominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen, että se korvaa nykyisen muovikuitun joko lasin tai hiilen”, kertoo EMPA: n tutkija Roland Hischier, joka on erikoistunut tuotteiden elinkaaren analysointiin. ”Hiilikuitu on uusiutumaton luonnonvara. Meillä on ennemmin tai myöhemmin nähdä, kuinka me saamme nämä materiaalit. ”
Mielenkiintoisin Curranin suhteen, Hischier sanoo, miten se käyttää ruokajätettä, josta on tulossa yhä suurempi ongelma Euroopassa, kun työmatka ja pikaruoka ovat näkyvämpiä. Hän ja muu EMPA-tiimi arvioivat Curranin ympäristöjalanjäljen ja kaupallisen kannattavuuden. Tutkimus oli osa seitsemännen puiteohjelman ohjelmaa, jolla rahoitetaan kestävyyteen liittyviä hankkeita kaikkialla EU: ssa. ”Eurooppalainen yhteisö on viimeisen 5–6 vuoden aikana alkanut korostaa kestävyyskysymyksiä”, Hischier sanoo.
EMPA kehitti kolmivaiheisen prosessin testatakseen, onko jotain Curranin tapaa todella mahdollista. Ensinnäkin, onko materiaalille todella tarvetta? Onko se toistettavissa ja johdonmukainen laboratorion ulkopuolella? Ja viimeiseksi, onko se nykyisistä materiaaleista todella ympäristöystävällinen parannus? Tämä on lähtökohta, ja EMPA pyrkii laatimaan puitteet uusien uusiutuvien materiaalien arvioimiseksi.
"Kysymys oli ensinnäkin siitä, mitkä voisivat olla potentiaaliset markkinat tällaiselle uudelle kuidulle ekologisesta näkökulmasta mutta myös taloudellisista ja teknisistä näkökulmista", Hischier sanoo.
Sieltä kypärä tulee. EMPA havaitsi analyysissään, että suojaavat urheiluvälineet, jotka tarvitsevat jäykkiä, vahvoja, kevyitä kuituja ja vähäisiä taloudellisia kustannuksia, olivat Curranin parhaita käyttötapoja. Hischier ja hänen tiiminsä tutkivat myös sen käytön kannattavuutta asuntolajien surffilaudoissa ja eristeissä. Nyt haasteena on viedä materiaali laboratoriosta tuotantoon ja varmistaa, että se on edelleen ekologisesti älykäs suuremmassa mittakaavassa.
Ei ole järkevää kehittää materiaalia biojätteestä, jos sillä ei ole käyttöä tai jos sen muuttaminen käyttökelpoiseksi tuotteeksi vie enemmän energiaa kuin uusiutumaton vaihtoehto.
