Kaks Šoti materjaliteadlast David Hepworth ja Eric Whale otsisid nutikaid viise toidujäätmete taaskasutamiseks, kui nad mõistsid, kuidas teha porgandimassist nanokiud, porgandimahlast ülejäägid. Porgandites ja muudes juurviljades sisalduvat tselluloosi on erinevalt muudest kiulistest materjalidest, nagu puit või puuvill, kerge ülejäänud biojäätmetest eraldada - nad eraldavad selle viljalihast.
Teadlased nimetavad materjali porgandiks mõeldud gaeli keeles sõna Curran järgi ja näitasid, et seda võiks kasutada klaas- või süsinikkiudude alternatiivina. Nende sõnul on see peaaegu kaks korda tugevam ja pisut kergem kui süsinik. 2007. aastal asutasid Hepworth ja Whale ettevõtte CelluComp, et arendada Currani ja muid taimseid materjale.
CelluCompi tegevjuht Christian Kemp-Griffin ütleb, et nad alustasid porganditest, kuna need olid odavad ja hõlpsasti hangitavad - nad lihtsalt ostaksid oma kohaliku toidupoe välja. Kuid nad mõistsid peagi, et porgandimass toimis tegelikult hästi ja et nad said materjali hankimiseks põllumajanduse jäätmeid.
Esiteks tegid teadlased Curranist õngeritva. Nad arvasid, et varras pidi olema kerge, painduv ja tugev - kõik omadused, mida Curran kõige paremini pakkuda võiks. Hüüdnimega E21 porgand Stix võitis see mõned auhinnad ja müüs hästi.
Seejärel palkas CelluComp Šveitsi materjaliteaduse ja tehnoloogia föderaalses laboratooriumis, EMPA-s, Euroopa Liidult saadud toetuste abil materjali uurimiseks, et leida parimaid viise taimedest hangitavate nanokiudude paigutamiseks - nad vaatavad järgmisena suhkrupeeti -töötama. Nad leidsid, et nanokiudude, sealhulgas Currani targem ja ökoloogiliselt vastutustundlikum kasutamine on mõeldud spordikaupade, eriti mootorrattakiivrite kaitseks, mis peavad olema nii tugevad kui ka kerged.
Täpselt nii: tuleviku mootorrattakiiverid võivad olla valmistatud porgandist, mitte süsinikust.
“Nano-tselluloosil on materiaalseid omadusi, mis võimaldaks sellel tänapäevases plastkius asendada kas klaasi või süsinikku, ” ütleb toodete elutsükli analüüsimisele spetsialiseerunud EMPA teadur Roland Hischier. „Süsinikkiud on taastumatu ressurss. Varem või hiljem on meil näha, kuidas me neid materjale saame. ”
Currani kohta on Hischieri sõnul kõige huvitavam see, kuidas ta toidujäätmeid kasutab, mis on Euroopas muutumas suuremaks probleemiks, kuna pendeldamine ja kiirtoit on silmatorkavamad. Tema ja ülejäänud EMPA meeskond hindasid Currani keskkonnajalajälge ja ärilist elujõulisust. Uuring oli osa seitsmenda raamprogrammi programmist, millega rahastatakse jätkusuutlikkusega seotud projekte kogu ELis. „Euroopa kogukond on viimase 5–6 aasta jooksul hakanud jätkusuutlikkuse teemadele teatavat rõhku panema, ” ütleb Hischier.
Kontrollimaks, kas midagi Currani sarnast on tegelikult elujõuline, töötas EMPA välja kolmeastmelise protsessi. Esiteks, kas seda materjali on tegelikult vaja? Kas see on korratav ja järjepidev väljaspool laborit? Ja lõpetuseks, kas see on praegustest materjalidest keskkonnasõbralik parandamine? See on lähtealus ja EMPA töötab välja eesmärgi luua raamistik uute taastuvate materjalide hindamiseks.
"Siin oli kõigepealt küsimus, mis võiks olla sellise uue kiu potentsiaalne turg, seda nii ökoloogilisest aspektist kui ka majanduslikust ja tehnilisest aspektist, " ütleb Hischier.
Seal tuleb kiiver sisse. EMPA leidis oma analüüsis, et kaitsvad sporditarbed, mis vajavad tugevat, tugevat, kerget kiudu ja madalat majanduslikku kulukust, olid Currani jaoks parimad kasutusjuhud. Hischier ja tema meeskond vaatavad ka selle kasutamise elujõulisust mobiilsete kodude surfilaudadel ja soojustuses. Nüüd on väljakutse materjali viimine laborist tootmisesse ja hoolitsemine selle eest, et see oleks ökoloogiliselt nutikas suures plaanis.
Biojäätmetest materjali pole mõtet arendada, kui sellel pole mingit kasu või kui selle muundamine kasutatavaks tooteks võtab rohkem energiat kui taastumatu alternatiiv.
